Fuji富士V-IPM模块应用手册-中文版

2018-08-15 19:50:18 Westpac Electronics
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Fuji富士V-IPM模块应用手册-中文版

 

第 1 章  特点和结构 

1. IGBT-IPM的特点 ................................................................................... 1-2 

2. 各封装IPM的特点 .................................................................................. 1-3 

3. 型号和批号表示的内容 .......................................................................... 1-5 

4. 产品序列 ............................................................................................... 1-6 

5. 外形尺寸图  ............................................................................................ 1-7 

6. 结构 .................................................................................................... 1-11 

第 2 章  端子符号和术语说明 

1. 端子符号说明 ........................................................................................ 2-2 

2. 术语说明 ............................................................................................... 2-3 

第 3 章  功能说明 

1. 功能列表   ............................................................................................... 3-2 

2. 功能说明   ............................................................................................... 3-4 

3. 真值表    ................................................................................................... 3-9 

4. IPM框图 .............................................................................................. 3-11 

5. 时序图 .................................................................................................  3-17 

第 4 章  应用电路示例 

1. 应用电路示例 ........................................................................................ 4-2 

2. 注意事项 ............................................................................................... 4-6 

3. 光电耦合器外围电路 ............................................................................. 4-9 

4. 连接器  ................................................................................................. 4-11 

第 5 章  散热设计 

1. 冷却系统(散热器)的选择方法 ........................................................... 5-2 

2. 散热器选择的注意事项 ......................................................................... 5-2 

3. IPM的安装方法 ..................................................................................... 5-3 

第 6 章  使用注意事项 

1. 主电源 ................................................................................................... 6-2 

2. 控制电源 ............................................................................................... 6-3 

3. 保护功能 ............................................................................................... 6-4 

4. 功率循环寿命 ........................................................................................ 6-5 

5. 其它 ...................................................................................................... 6-6 

第 7 章  发生故障时的处理方法 

1. 发生故障时的处理方法  .......................................................................... 7-2 

2. 故障原因分析图 .................................................................................... 7-2 

3. 报警原因分析图 .................................................................................... 7-8 

1  IGBT-IPM的特点 

 

IPM(智能功率模块)是一种搭载了内置驱动电路和保护电路的控制IC的智能型模块,它具有以下优点。 

 

1.1 内置驱动电路 

・在最佳设定条件下驱动IGBT。 

・由于驱动电路-IGBT间配线长度较短,驱动电路的阻抗较低,因此无需使用反向偏压电源。 

・共计需要4个控制电源,下桥臂侧1个、上桥臂侧3个。 


1.2 内置保护电路 

・内置过电流保护(OC)、短路保护(SC)、控制电源欠压保护(UV)、过热保护(TjOH)及这些报警的外部输出

(ALM)。 

・OC、SC是保护IGBT不因过电流、负载短路而受损的功能,通过各 IGBT中内置的检测元件检测集电极电

流,因此任何IGBT发生异常时均可进行保护,还可对桥臂短路进行保护。 

・UV是针对驱动电源欠压而起作用的保护功能,内置于所有控制IC中。 

・TjOH是在各IGBT芯片上设置温度检测元件,针对芯片的异常发热进行快速保护的功能。 

・ALM是向外部输出报警信号的功能,执行OC、SC、UV、TjOH的保护动作时,通过向控制IPM的微型

控制器输出报警信号,可停止系统运行。*

1

 

*1 有关各IPM的保护功能,请参考第3章 功能的说明。 

 

1.3 内置制动电路(7in1 IPM) 

・通过添加消耗减速时电力能量的电阻,来构成制动电路。 

・与逆变器单元相同,内置驱动电路、保护电路。 


1.4 RoHS规定标准 

・所有型号的V-IPM都符合RoHS标准。 


2  各封装IPM的特点 

 

2.1 小容量型(仅下桥臂搭载报警输出功能   6in1) 

600V系列20A~50A、1200V系列10A~25A为小容量型产品序列。 

(P629封装) 

・P629封装产品为铜基板型。具有优良的散热性。 

・控制输入端子为 2.54mm标准间距。 

・主端子为平型端子,高度与控制输入端子相同,因此可在同一电路板上进行焊接连接。 

・通过使用第6代IGBT芯片,改善Vce(sat)和开关损耗的平衡,降低总损耗。 

・通过IGBT芯片过热保护,在异常发热时保护芯片。*

1

 

・通过感应IGBT芯片电流方式检测IGBT过电流保护。*

1

 

・与R-IPM系列P619封装产品安装兼容。 

*1 在上桥臂侧具备保护功能,但是不具备报警输出功能。 

 

 

 

 

2.2 中容量紧凑型(上下桥臂均搭载报警输出功能   6in1) 

600V系列50A~75A、1200V系列25A~50A为中容量紧凑型产品序列。 

(P626封装) 

・控制输入端子为 2.54mm标准间距。 

・主端子为平型端子,高度与控制输入端子相同,因此可在同一电路板上进行焊接连接。 

・通过使用第 6代IGBT芯片,改善Vce(sat)和开关损耗的平衡,降低总损耗。 

・通过IGBT芯片过热保护,在异常发热时保护芯片。 

・通过感应IGBT芯片电流方式检测IGBT过电流保护。 

 

 

2.3 中容量薄型(上下桥臂均搭载报警输出功能   6in1、7in1) 

600V系列50A~200A、1200V系列25A~100A为中容量薄型产品序列。 

(P630封装) 

・控制输入端子为 2.54mm标准间距,可通过通用连接器或焊接进行连接。使用导引针也易于插入电路板

用连接器。 

・主端子为M4螺栓。 

・安装至散热器的螺栓直径为M4,与主端子相同。 

・电气连接完全由螺栓和连接器实现,无需焊接,也容易拆取。 

 

・通过使用第 6代IGBT芯片,改善Vce(sat)和开关损耗的平衡,降低总损耗。 

・通过IGBT芯片过热保护,在异常发热时保护芯片。 

・通过感应IGBT芯片电流方式检测IGBT过电流保护。 

 

 

2.4 大容量型(上下桥臂均搭载报警输出功能   6in1、7in1) 

600V系列200A~400A、1200V系列100A~200A为大容量型产品序列。 

(P631封装) 

・主电源输入(P1,P2,N1,N2)、制动端子(B)、及输出端子(U,V,W)设置在相互靠近的位置,是一种易于进行

电路主配线的封装结构。P1及P2、N1及N2端子在内部进行连接。 

・主端子通过M5螺栓可确保通过大电流。 

・安装至散热器的螺栓直径为M5,与主端子相同。 

・电气连接完全由螺栓和连接器实现,无需焊接,也容易拆取。 

・通过使用第6代IGBT芯片,改善Vce(sat)和开关损耗的平衡,降低总损耗。 

・通过IGBT芯片过热保护,在异常发热时保护芯片。 

・通过感应IGBT芯片电流方式检测IGBT过电流保护。 

・与R-IPM系列P612封装产品安装兼容(控制端子部分除外)。 

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