आईपीएम: वे क्या हैं, वे कैसे काम करते हैं, उनका उपयोग किस लिए किया जाता है

शायद आपने सुना हो आईपीएम चिप्स, या हो सकता है कि वे आपको बिल्कुल भी परिचित न लगें। हालाँकि, उद्योग के विभिन्न क्षेत्रों में भी उनके कई अनुप्रयोग हैं उदाहरण के लिए, मोटरों के साथ DIY परियोजनाओं में, इसलिए इस लेख में हम उन पर चर्चा करने जा रहे हैं ताकि उनमें आपके लिए कोई रहस्य न रह जाए।

ये एकीकृत परिपथ वे बहुत व्यावहारिक हो सकते हैं, जैसा कि आप देखेंगे, और आप उन्हें विभिन्न वेरिएंट में या विभिन्न निर्माताओं से पा सकते हैं, जैसे कि इन्फिनियन, एसटीएमइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स, आदि।

आईपीएम क्या है?

Un इंटेलिजेंट पावर मॉड्यूल या आईपीएम (इंटेलिजेंट पावर मॉड्यूल) यह एक उन्नत, ऑन-चिप सॉलिड-स्टेट पावर स्विचिंग डिवाइस है। शब्द "पावर मॉड्यूल" एक पावर स्विचिंग घटक (आमतौर पर एक आईजीबीटी-प्रकार ट्रांजिस्टर) की उपस्थिति को संदर्भित करता है, और मॉड्यूल "स्मार्ट" है क्योंकि इसमें अतिरिक्त नियंत्रण और सुरक्षा सर्किटरी शामिल है। इसका उद्देश्य प्रदर्शन को अनुकूलित करना और समग्र समाधान के डिजाइन और कार्यान्वयन को सुविधाजनक बनाना है।

आईपीएम अर्धचालक उपकरणों का उपयोग करते हैं उच्च शक्ति स्विचिंग. ये डिवाइस FET, BJT या IGBT हो सकते हैं, बाद वाला सबसे आम है, हालाँकि सब कुछ उस एप्लिकेशन पर निर्भर करेगा जिसके लिए इस IC का उपयोग किया जाएगा।

आईपीएम में ट्रांजिस्टर को चालू और बंद करने के अलावा और भी बहुत कुछ शामिल होता है जरुरी विशेषताएं जैसा कि वे हो सकते हैं:

• गेट ड्राइव सर्किट- उन्हें उचित वोल्टेज लागू करना होगा और तेज़ स्विचिंग के लिए बड़ी मात्रा में करंट की आपूर्ति करनी होगी।
• गेट ड्राइव तर्क- हाई-साइड और लो-साइड आईजीबीटी को एक साथ संचालित होने से रोकने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है। इस कार्यक्षमता को ट्रिप प्रोटेक्शन, क्रॉस कंडक्शन रोकथाम या इंटरलॉक सर्किट के रूप में जाना जाता है।
• सुरक्षा सर्किट- उन्हें ओवरकरंट, ओवरवॉल्टेज, शॉर्ट सर्किट और अंडरवोल्टेज स्थितियों का पता लगाने और उनका समाधान करने में सक्षम होना चाहिए।
• संचार कार्यक्षमता- यदि सिस्टम को गलती की घटनाओं या ऑपरेटिंग तापमान के लॉग बनाए रखने की आवश्यकता है, तो किसी प्रकार की संचार कार्यक्षमता की आवश्यकता होगी।
• पावर फैक्टर सुधार (पीएफसी)- कुछ अनुप्रयोगों में पावर फैक्टर सुधार (पीएफसी) की आवश्यकता होती है।

बाज़ार में मौजूद आईपीएम के बीच, हम बड़ी संख्या में मॉडल पा सकते हैं, उनमें से कुछ Infineon या STMicroelectronics जैसी कंपनियों द्वारा निर्मित, और ज्यादातर मोटर वाहन क्षेत्र के लिए, विभिन्न इंजन नियंत्रण प्रणालियों के लिए अभिप्रेत है, हालांकि वे कई अन्य अनुप्रयोगों में भी पाए जा सकते हैं...

प्रकार या परिवार

लास इन आईपीएम मॉड्यूल के परिवार विज्ञापनों को कभी-कभी विशेषताओं के अनुसार विभाजित किया जा सकता है, जैसे:

• सघन: वे अत्यधिक एकीकृत और कॉम्पैक्ट पावर मॉड्यूल हैं। इन्हें उपकरणों से लेकर पंखे, पंप और सामान्य प्रयोजन ड्राइव इकाइयों तक में मोटर चलाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। उनमें सीआईपीओएस नैनो और माइक्रो श्रृंखला भी शामिल है, जो उपभोक्ता, आवासीय और हल्के औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए अल्ट्रा-कॉम्पैक्ट और अत्यधिक एकीकृत पावर मॉड्यूल का एक परिवार है। तीन-चरण प्रणालियों के लिए भी हैं।
• मानक: वे मजबूत हैं और मोटर ड्राइव सिस्टम के डिज़ाइन को सरल बनाते हैं। इसमें सरफेस माउंटेड CIPOS टिनी, नैनो, माइक्रो और मिनी से लेकर मानक CIPOS मॉड्यूल तक के उत्पाद शामिल हैं जो 20W से 5kW तक की पावर रेंज को कवर करते हैं।
• प्रदर्शन: बहुत उच्च शक्ति अनुप्रयोगों या अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें पिछले वाले की तुलना में ऊर्जा दक्षता, बिजली घनत्व, सिस्टम मजबूती और विश्वसनीयता के मामले में बेहतर प्रदर्शन की आवश्यकता होती है।

प्रत्येक को अलग-अलग अनुप्रयोगों या आवश्यकताओं के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो इस बात पर निर्भर करेगा कि आप क्या चाहते हैं।

आईपीएम के अनुप्रयोग

L आईपीएम मोटर नियंत्रण से सबसे अधिक निकटता से जुड़ा हुआ है, लेकिन इनका उपयोग निर्बाध विद्युत प्रणालियों, इनवर्टर और नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियों आदि में भी किया जाता है। इसलिए, वे अनेक उपकरणों में पाए जा सकते हैं, जैसे:

• वाहन इंजन नियंत्रण- आईपीएम उच्च धाराओं और वोल्टेज को संभालने की क्षमता के साथ-साथ सुरक्षा और नियंत्रण प्रदान करने की उनकी क्षमता के कारण मोटर नियंत्रण में आवश्यक हैं।
• निर्बाध विद्युत प्रणाली (यूपीएस)- विश्वसनीय और निरंतर बिजली स्रोत प्रदान करने के लिए यूपीएस/यूपीएस में उपयोग किया जाता है।
• कन्वर्टर्स/इन्वर्टर: प्रत्यक्ष धारा को प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित करने के लिए सिस्टम में भी मौजूद है।
• नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियाँ: उत्पन्न ऊर्जा को परिवर्तित और नियंत्रित करने के लिए आईपीएम सौर और पवन ऊर्जा प्रणालियों जैसी प्रणालियों में हो सकते हैं।
• उपकरणों: मोटरों और अन्य घटकों को नियंत्रित करने के लिए जिन्हें बिजली की आवश्यकता होती है।