Peut-être avez-vous entendu parler Puces IPM, ou peut-être qu'ils ne vous semblent même pas familiers du tout. Cependant, ils ont de multiples applications dans différents secteurs de l'industrie et également dans les projets de bricolage avec moteurs, par exemple, nous allons donc dans cet article en parler pour qu’ils n’aient plus de secret pour vous.
Ces circuits intégrés Ils peuvent être très pratiques, comme vous le verrez, et vous pouvez les trouver dans différentes variantes ou auprès de différents fabricants, comme Infineon, STMicroelectronics, etc.
Qu’est-ce qu’un IPM ?
Un module d'alimentation intelligent ou IPM (Intelligent Power Module) Il s'agit d'un dispositif de commutation de puissance à semi-conducteurs avancé sur puce. Le terme « module de puissance » fait référence à la présence d'un composant de commutation de puissance (généralement un transistor de type IGBT), et le module est « intelligent » car il comprend des circuits de contrôle et de protection supplémentaires. L’objectif est d’optimiser les performances et de faciliter la conception et la mise en œuvre de la solution globale.
Les IPM utilisent des dispositifs semi-conducteurs pour commutation haute puissance. Ces dispositifs peuvent être des FET, BJT ou IGBT, ce dernier étant le plus courant, bien que tout dépende de l'application pour laquelle ce CI va être utilisé.
Un IPM implique bien plus que simplement allumer et éteindre un transistor, et intègre caractéristiques essentielles comme ils peuvent l'être:
- Circuits de commande de porte- Ils doivent appliquer la tension appropriée et fournir de grandes quantités de courant pour une commutation rapide.
- Logique de commande de porte- Peut être conçu pour empêcher les IGBT côté haut et côté bas de conduire simultanément. Cette fonctionnalité est connue sous le nom de protection contre les déclenchements, de prévention des conductions croisées ou de circuits de verrouillage.
- Circuits de protection- Ils doivent être capables de détecter et de traiter les conditions de surintensité, de surtension, de court-circuit et de sous-tension.
- Fonctionnalité de communication- Si le système doit conserver des journaux d'événements de pannes ou de températures de fonctionnement, une certaine forme de fonctionnalité de communication sera requise.
- Correction du facteur de puissance (PFC)- Certaines applications nécessitent une correction du facteur de puissance (PFC).
Parmi les IPM présents sur le marché, on trouve un grand nombre de modèles, dont certains fabriqué par des sociétés telles que Infineon ou STMicroelectronics, et principalement destinés au secteur automobile, pour différents systèmes de contrôle moteur, même si on les retrouve également dans de nombreuses autres applications...
Types ou familles
Les familles de ces modules IPM Les publicités peuvent parfois être divisées selon des caractéristiques, telles que :
- Compact: Ce sont des modules de puissance hautement intégrés et compacts. Ils sont conçus pour entraîner des moteurs dans des applications allant des appareils électroménagers aux ventilateurs, pompes et unités d'entraînement à usage général. Ils comprennent également les séries CIPOS Nano et Micro, entre autres, qui sont une famille de modules d'alimentation ultra-compacts et hautement intégrés pour les applications grand public, résidentielles et industrielles légères. Il en existe également pour les systèmes triphasés.
- Standard: Ils sont robustes et simplifient la conception du système d’entraînement motorisé. Il s'agit de produits allant des CIPOS Tiny, Nano, Micro et Mini montés en surface aux modules CIPOS standard couvrant une plage de puissance de 20 W à 5 kW.
- Performance: conçu pour les applications de très haute puissance ou les applications qui nécessitent des performances supérieures en termes d'efficacité énergétique, de densité de puissance, de robustesse du système et de fiabilité par rapport aux précédentes.
Chacun est conçu pour des applications ou des besoins différents, qui dépendront de ce que vous souhaitez.
Applications des IPM
Les L'IPM est le plus étroitement associé au contrôle du moteur, mais ils sont également utilisés dans les systèmes d'alimentation sans interruption, les onduleurs et les systèmes d'énergie renouvelable, etc. On peut donc les retrouver dans une multitude d’équipements, tels que :
- Contrôle du moteur du véhicule- Les IPM sont essentiels dans le contrôle des moteurs en raison de leur capacité à gérer des courants et des tensions élevés, ainsi que de leur capacité à assurer la protection et le contrôle.
- Systèmes d'alimentation sans interruption (UPS)- Utilisé dans UPS/UPS pour fournir une source d'alimentation fiable et constante.
- Convertisseurs/onduleurs : également présent dans les systèmes de conversion du courant continu en courant alternatif.
- Systèmes d'énergie renouvelable: Les IPM peuvent être présents dans des systèmes tels que les systèmes d'énergie solaire et éolienne, pour convertir et contrôler l'énergie générée.
- Électroménager: pour contrôler les moteurs et autres composants nécessitant de l’énergie.