Misschien heb je er wel eens van gehoord IPM-chips, of misschien komen ze je helemaal niet bekend voor. Ze hebben echter meerdere toepassingen in verschillende sectoren van de industrie en ook bijvoorbeeld in doe-het-zelfprojecten met motoren, dus in dit artikel gaan we ze bespreken, zodat ze geen geheimen voor je hebben.
Deze geïntegreerde schakelingen Ze kunnen heel praktisch zijn, zoals u zult zien, en u kunt ze vinden in verschillende varianten of van verschillende fabrikanten, zoals Infineon, STMicroelectronics, enz.
Wat is een IPM?
Un intelligente voedingsmodule of IPM (Intelligent Power Module) Het is een geavanceerd solid-state stroomschakelapparaat op de chip. De term ‘voedingsmodule’ verwijst naar de aanwezigheid van een vermogensschakelcomponent (meestal een transistor van het IGBT-type), en de module is ‘slim’ omdat deze extra besturings- en beveiligingscircuits bevat. Het doel is om de prestaties te optimaliseren en het ontwerp en de implementatie van de algehele oplossing te vergemakkelijken.
IPM's maken gebruik van halfgeleiderapparaten schakelen met hoog vermogen. Deze apparaten kunnen FET, BJT of IGBT zijn, waarbij de laatste het meest voorkomt, al zal alles afhangen van de toepassing waarvoor dit IC gaat worden gebruikt.
Een IPM omvat veel meer dan alleen het aan- en uitzetten van een transistor essentiële kenmerken zoals ze kunnen zijn:
- Poortaandrijfcircuits- Ze moeten de juiste spanning aanleggen en grote hoeveelheden stroom leveren om snel te kunnen schakelen.
- Logica van poortaandrijving- Kan worden ontworpen om te voorkomen dat IGBT's aan de hoge en lage kant gelijktijdig geleiden. Deze functionaliteit staat bekend als struikelbeveiliging, preventie van kruisgeleiding of vergrendelingscircuits.
- Beveiligingscircuits- Ze moeten overstroom, overspanning, kortsluiting en onderspanning kunnen detecteren en aanpakken.
- Communicatie functionaliteit- Als het systeem logboeken moet bijhouden van foutgebeurtenissen of bedrijfstemperaturen, is er een vorm van communicatiefunctionaliteit vereist.
- Power Factor Correction (PFC)- Sommige toepassingen vereisen arbeidsfactorcorrectie (PFC).
Onder de IPM's op de markt kunnen we een groot aantal modellen vinden, waaronder enkele vervaardigd door bedrijven zoals Infineon of STMicroelectronics, en vooral bedoeld voor de automobielsector, voor verschillende motorbesturingssystemen, al zijn ze ook in veel andere toepassingen terug te vinden...
Typen of families
De families van deze IPM-modules Commercials kunnen soms worden onderverdeeld op basis van kenmerken, zoals:
- Compact: Het zijn sterk geïntegreerde en compacte voedingsmodules. Ze zijn ontworpen om motoren aan te drijven in toepassingen variërend van apparaten tot ventilatoren, pompen en aandrijfeenheden voor algemene doeleinden. Ze omvatten onder meer ook de CIPOS Nano- en Micro-serie, een familie van ultracompacte en sterk geïntegreerde voedingsmodules voor consumenten-, residentiële en licht-industriële toepassingen. Er zijn ook driefasige systemen.
- Standaard: Ze zijn robuust en vereenvoudigen het ontwerp van het motoraandrijfsysteem. Het gaat om producten van opbouw CIPOS Tiny, Nano, Micro en Mini tot standaard CIPOS-modules met een vermogensbereik van 20W tot 5kW.
- Performance: ontworpen voor toepassingen met zeer hoog vermogen of toepassingen die superieure prestaties vereisen op het gebied van energie-efficiëntie, vermogensdichtheid, systeemrobuustheid en betrouwbaarheid in vergelijking met de vorige.
Elk exemplaar is ontworpen voor verschillende toepassingen of behoeften, afhankelijk van wat u wilt.
Toepassingen van IPM's
De IPM is het nauwst verbonden met motorische controle, maar ze worden ook gebruikt in ononderbroken energiesystemen, omvormers en hernieuwbare energiesystemen, enz. Daarom zijn ze te vinden in een groot aantal apparatuur, zoals:
- Controle van de motor van het voertuig- IPM's zijn essentieel bij motorbesturing vanwege hun vermogen om hoge stromen en spanningen aan te kunnen, evenals hun vermogen om bescherming en controle te bieden.
- Ononderbroken stroomsystemen (UPS)- Gebruikt in UPS/UPS om een betrouwbare en constante stroombron te bieden.
- Converters/omvormers: ook aanwezig in systemen om gelijkstroom om te zetten in wisselstroom.
- Hernieuwbare energiesystemen: IPM's kunnen voorkomen in systemen zoals zonne- en windenergiesystemen, om de opgewekte energie om te zetten en te controleren.
- huishoudelijke apparaten: voor het besturen van motoren en andere componenten die stroom nodig hebben.