אולי שמעת על שבבי IPM, או אולי הם אפילו לא נשמעים לך מוכרים בכלל. עם זאת, יש להם יישומים מרובים במגזרים שונים של התעשייה וגם בפרויקטי עשה זאת בעצמך עם מנועים, למשל, אז במאמר זה אנחנו הולכים לדון בהם כדי שלא יהיו להם סודות בשבילך.
מעגלים משולבים אלה הם יכולים להיות מאוד פרקטיים, כפי שתראו, ותוכלו למצוא אותם בגרסאות שונות או מיצרנים שונים, כמו Infineon, STMicroelectronics וכו'.
מה זה IPM?
Un מודול כוח אינטליגנטי או IPM (מודול כוח אינטליגנטי) זהו התקן מיתוג מתח מתקדם על-שבב במצב מוצק. המונח "מודול כוח" מתייחס לנוכחות של רכיב מיתוג מתח (בדרך כלל טרנזיסטור מסוג IGBT), והמודול הוא "חכם" מכיוון שהוא כולל מעגלי בקרה והגנה נוספים. המטרה היא לייעל את הביצועים ולהקל על התכנון והיישום של הפתרון הכולל.
IPMs משתמשים בהתקני מוליכים למחצה עבור מיתוג כוח גבוה. התקנים אלה יכולים להיות FET, BJT או IGBT, האחרון הוא הנפוץ ביותר, אם כי הכל יהיה תלוי באפליקציה שעבורה IC זה הולך לשמש.
IPM כולל הרבה יותר מסתם הפעלה וכיבוי של טרנזיסטור, ומשלב תכונות חיוניות כפי שהם יכולים להיות:
- מעגלי כונן שער- עליהם להפעיל את המתח המתאים ולספק כמויות גדולות של זרם למעבר מהיר.
- לוגיקה של כונן שער- יכול להיות מתוכנן כדי למנוע IGBTs צד גבוה ונמוך מלהתנהל בו זמנית. פונקציונליות זו ידועה כהגנה מפני מעידה, מניעת הולכה צולבת או מעגלי נעילה.
- מעגלי הגנה- עליהם להיות מסוגלים לזהות ולטפל במצבי זרם יתר, מתח יתר, קצר חשמלי ותת-מתח.
- פונקציונליות תקשורת- אם המערכת צריכה לנהל יומנים של אירועי תקלה או טמפרטורות הפעלה, תידרש פונקציונליות תקשורת כלשהי.
- תיקון גורם כוח (PFC)- יישומים מסוימים דורשים תיקון מקדם הספק (PFC).
בין ה-IPMs בשוק, נוכל למצוא מספר רב של דגמים, חלקם מיוצר על ידי חברות כמו Infineon או STMicroelectronics, ומיועד בעיקר לתחום הרכב, למערכות בקרת מנוע שונות, אם כי ניתן למצוא אותן גם ביישומים רבים אחרים...
סוגים או משפחות
לאס משפחות של מודולי IPM אלה לפעמים ניתן לחלק פרסומות לפי מאפיינים, כגון:
- קוֹמפָּקטִי: הם מודולי כוח משולבים וקומפקטיים. הם נועדו להניע מנועים ביישומים החל ממכשירים ועד מאווררים, משאבות ויחידות הנעה לשימוש כללי. הם כוללים גם את סדרת CIPOS Nano ו-Micro, בין היתר, שהיא משפחה של מודולי כוח אולטרה-קומפקטיים ומשולבים במיוחד ליישומים לצרכן, למגורים ולתעשייה קלה. יש גם למערכות תלת פאזיות.
- סטנדרטי: הם חזקים ומפשטים את העיצוב של מערכת ההנעה המנועית. זה כולל מוצרים משטח CIPOS Tiny, Nano, Micro ו-Mini למודולי CIPOS סטנדרטיים המכסים טווח הספק מ-20W עד 5kW.
- ביצוע: מיועד ליישומי הספק גבוה מאוד או יישומים הדורשים ביצועים מעולים במונחים של יעילות אנרגטית, צפיפות הספק, חוסן ואמינות המערכת בהשוואה לקודמים.
כל אחד מהם מיועד ליישומים או צרכים שונים, אשר יהיה תלוי במה שאתה רוצה.
יישומים של IPMs
ل IPM קשורים באופן הדוק ביותר לשליטה מוטורית, אבל הם משמשים גם במערכות אל פסק, ממירים ומערכות אנרגיה מתחדשת וכו'. לכן, ניתן למצוא אותם במגוון ציוד, כגון:
- בקרת מנוע רכב- IPMs חיוניים בבקרה מוטורית בשל יכולתם להתמודד עם זרמים ומתחים גבוהים, כמו גם יכולתם לספק הגנה ובקרה.
- מערכות אל פסק (UPS)- משמש ב-UPS/UPS כדי לספק מקור כוח אמין וקבוע.
- ממירים/ממירים: קיים גם במערכות להמרת זרם ישר לזרם חילופין.
- מערכות אנרגיה מתחדשת: IPMs יכולים להיות במערכות כגון מערכות אנרגיית שמש ורוח, כדי להמיר ולשלוט באנרגיה שנוצרת.
- מוצרי חשמל: לשלוט במנועים ורכיבים אחרים הדורשים כוח.