Kanske har du hört talas om IPM-chips, eller så kanske de inte ens låter bekanta för dig alls. Men de har flera tillämpningar inom olika sektorer av branschen och även i gör-det-själv-projekt med motorer, till exempel, så i den här artikeln kommer vi att diskutera dem så att de inte har några hemligheter för dig.
Dessa integrerade kretsar De kan vara väldigt praktiska, som du kommer att se, och du kan hitta dem i olika varianter eller från olika tillverkare, såsom Infineon, STMicroelectronics, etc.
Vad är en IPM?
Un intelligent kraftmodul eller IPM (Intelligent Power Module) Det är en avancerad, on-chip solid-state strömbrytare. Termen "strömmodul" hänvisar till närvaron av en strömkopplingskomponent (vanligtvis en transistor av IGBT-typ), och modulen är "smart" eftersom den innehåller ytterligare kontroll- och skyddskretsar. Målet är att optimera prestanda och underlätta design och implementering av den övergripande lösningen.
IPM:er använder halvledarenheter för hög effekt omkoppling. Dessa enheter kan vara FET, BJT eller IGBT, den senare är den vanligaste, även om allt kommer att bero på applikationen som denna IC kommer att användas för.
En IPM innebär mycket mer än att bara slå på och stänga av en transistor, och inkorporerar nödvändiga funktioner som de kan vara:
- Gate drivkretsar- De måste lägga på rätt spänning och leverera stora mängder ström för snabb omkoppling.
- Gate drive logik- Kan utformas för att förhindra hög- och lågsida-IGBT från att utföra samtidigt. Denna funktion är känd som utlösningsskydd, korsledningsskydd eller förreglingskretsar.
- skyddskretsar– De ska kunna detektera och adressera överström, överspänning, kortslutning och underspänningsförhållanden.
- Kommunikationsfunktionalitet- Om systemet behöver föra loggar över felhändelser eller driftstemperaturer kommer någon form av kommunikationsfunktionalitet att krävas.
- Effektfaktorkorrektion (PFC)- Vissa applikationer kräver effektfaktorkorrigering (PFC).
Bland IPM:erna på marknaden kan vi hitta ett stort antal modeller, några av dem tillverkas av företag som Infineon eller STMicroelectronics, och mestadels avsedda för fordonssektorn, för olika motorstyrsystem, även om de också kan hittas i många andra applikationer...
Typer eller familjer
den familjer av dessa IPM-moduler Reklam kan ibland delas upp efter egenskaper, såsom:
- Kompakt: De är mycket integrerade och kompakta kraftmoduler. De är designade för att driva motorer i applikationer som sträcker sig från apparater till fläktar, pumpar och generella drivenheter. De inkluderar även CIPOS Nano- och Micro-serien, bland annat, som är en familj av ultrakompakta och högintegrerade kraftmoduler för konsument-, bostads- och lättindustritillämpningar. Det finns även för trefassystem.
- Standard: De är robusta och förenklar designen av motordrivsystemet. Det handlar om produkter från ytmonterade CIPOS Tiny, Nano, Micro och Mini till standard CIPOS-moduler som täcker ett effektområde från 20W till 5kW.
- prestanda: designad för applikationer med mycket hög effekt eller applikationer som kräver överlägsen prestanda när det gäller energieffektivitet, effekttäthet, systemets robusthet och tillförlitlighet jämfört med de tidigare.
Var och en designad för olika applikationer eller behov, vilket beror på vad du vill ha.
Tillämpningar av IPM
mycket IPM är närmast förknippade med motorstyrning, men de används också i avbrottsfria kraftsystem, växelriktare och förnybara energisystem, etc. Därför kan de hittas i en mängd olika utrustningar, till exempel:
- Kontroll av fordonsmotor– IPM:er är väsentliga i motorstyrning på grund av deras förmåga att hantera höga strömmar och spänningar, samt deras förmåga att ge skydd och kontroll.
- Uninterruptible Power Systems (UPS)- Används i UPS/UPS för att ge en pålitlig och konstant strömkälla.
- Omvandlare/växelriktare: finns även i system för att omvandla likström till växelström.
- Förnybara energisystem: IPM:er kan finnas i system som sol- och vindenergisystem, för att omvandla och kontrollera den energi som genereras.
- apparater: för att styra motorer och andra komponenter som kräver ström.