Talvez você já tenha ouvido falar Chips IPM, ou talvez eles nem lhe pareçam familiares. No entanto, eles têm múltiplas aplicações em diferentes setores da indústria e também em projetos DIY com motores, por exemplo, portanto, neste artigo iremos discuti-los para que não tenham segredos para você.
Esses circuitos integrados Eles podem ser muito práticos, como você verá, e poderá encontrá-los em diversas variantes ou de diversos fabricantes, como Infineon, STMicroelectronics, etc.
O que é um IPM?
Un módulo de potência inteligente ou IPM (Módulo de potência inteligente) É um dispositivo avançado de comutação de energia de estado sólido no chip. O termo “módulo de potência” refere-se à presença de um componente de comutação de potência (geralmente um transistor do tipo IGBT), e o módulo é “inteligente” porque inclui circuitos adicionais de controle e proteção. O objetivo é otimizar o desempenho e facilitar o design e a implementação da solução geral.
IPMs usam dispositivos semicondutores para comutação de alta potência. Esses dispositivos podem ser FET, BJT ou IGBT, sendo este último o mais comum, embora tudo dependa da aplicação para a qual este IC será utilizado.
Um IPM envolve muito mais do que simplesmente ligar e desligar um transistor e incorpora caracteristicas essenciais como eles podem ser:
- Circuitos de acionamento de portão- Eles devem aplicar a tensão adequada e fornecer grandes quantidades de corrente para comutação rápida.
- Lógica de acionamento de portão- Pode ser projetado para evitar que os IGBTs do lado alto e do lado baixo conduzam simultaneamente. Esta funcionalidade é conhecida como proteção de desarme, prevenção de condução cruzada ou circuitos de intertravamento.
- Circuitos de proteção- Eles devem ser capazes de detectar e tratar condições de sobrecorrente, sobretensão, curto-circuito e subtensão.
- Funcionalidade de comunicação- Se o sistema precisar manter registros de eventos de falha ou temperaturas operacionais, será necessária alguma forma de funcionalidade de comunicação.
- Correção do fator de potência (PFC)- Algumas aplicações requerem correção do fator de potência (PFC).
Dentre os IPMs existentes no mercado, podemos encontrar uma grande quantidade de modelos, alguns deles fabricado por empresas como Infineon ou STMicroelectronics, e destinados principalmente ao setor automotivo, para diversos sistemas de controle de motores, embora também possam ser encontrados em muitas outras aplicações...
Tipos ou famílias
Os famílias desses módulos IPM Às vezes, os comerciais podem ser divididos de acordo com características, como:
- Compacto: São módulos de potência altamente integrados e compactos. Eles são projetados para acionar motores em aplicações que vão desde aparelhos até ventiladores, bombas e unidades de acionamento de uso geral. Eles também incluem as séries CIPOS Nano e Micro, entre outras, que são uma família de módulos de energia ultracompactos e altamente integrados para aplicações de consumo, residenciais e industriais leves. Existem também para sistemas trifásicos.
- Standard: Eles são robustos e simplificam o projeto do sistema de acionamento do motor. Envolve produtos desde CIPOS Tiny, Nano, Micro e Mini montados em superfície até módulos CIPOS padrão cobrindo uma faixa de potência de 20W a 5kW.
- Performance: projetado para aplicações de altíssima potência ou aplicações que exigem desempenho superior em termos de eficiência energética, densidade de potência, robustez do sistema e confiabilidade em comparação aos anteriores.
Cada um projetado para diferentes aplicações ou necessidades, que dependerão do que você deseja.
Aplicações de IPMs
Os Os IPM estão mais intimamente associados ao controle motor, mas também são utilizados em sistemas de energia ininterrupta, inversores e sistemas de energia renovável, etc. Portanto, podem ser encontrados em uma infinidade de equipamentos, como:
- Controle do motor do veículo- Os IPMs são essenciais no controle de motores devido à sua capacidade de lidar com altas correntes e tensões, bem como à sua capacidade de fornecer proteção e controle.
- Sistemas de energia ininterrupta (UPS)- Usado em UPS/UPS para fornecer uma fonte de energia confiável e constante.
- Conversores/inversores: também presente em sistemas de conversão de corrente contínua em corrente alternada.
- Sistemas de energia renovável: Os IPMs podem estar em sistemas como sistemas de energia solar e eólica, para converter e controlar a energia gerada.
- Eletrodomésticos: para controlar motores e outros componentes que requerem energia.