Fuji富士V-IPM模块应用手册-中文版

2018-08-15 19:50:18 637

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第 1 章特点和结构

1. IGBT-IPM的特点 ................................................................................... 1-2

2. 各封装IPM的特点 .................................................................................. 1-3

3. 型号和批号表示的内容 .......................................................................... 1-5

4. 产品序列 ............................................................................................... 1-6

5. 外形尺寸图 ............................................................................................ 1-7

6. 结构 .................................................................................................... 1-11

第 2 章端子符号和术语说明

1. 端子符号说明 ........................................................................................ 2-2

2. 术语说明 ............................................................................................... 2-3

第 3 章功能说明

1. 功能列表 ............................................................................................... 3-2

2. 功能说明 ............................................................................................... 3-4

3. 真值表 ................................................................................................... 3-9

4. IPM框图 .............................................................................................. 3-11

5. 时序图 ................................................................................................. 3-17

第 4 章应用电路示例

1. 应用电路示例 ........................................................................................ 4-2

2. 注意事项 ............................................................................................... 4-6

3. 光电耦合器外围电路 ............................................................................. 4-9

4. 连接器 ................................................................................................. 4-11

第 5 章散热设计

1. 冷却系统（散热器）的选择方法 ........................................................... 5-2

2. 散热器选择的注意事项 ......................................................................... 5-2

3. IPM的安装方法 ..................................................................................... 5-3

第 6 章使用注意事项

1. 主电源 ................................................................................................... 6-2

2. 控制电源 ............................................................................................... 6-3

3. 保护功能 ............................................................................................... 6-4

4. 功率循环寿命 ........................................................................................ 6-5

5. 其它 ...................................................................................................... 6-6

第 7 章发生故障时的处理方法

1. 发生故障时的处理方法 .......................................................................... 7-2

2. 故障原因分析图 .................................................................................... 7-2

3. 报警原因分析图 .................................................................................... 7-8

1 IGBT-IPM的特点

IPM（智能功率模块）是一种搭载了内置驱动电路和保护电路的控制IC的智能型模块，它具有以下优点。

1.1 内置驱动电路

・在最佳设定条件下驱动IGBT。

・由于驱动电路－IGBT间配线长度较短，驱动电路的阻抗较低，因此无需使用反向偏压电源。

・共计需要4个控制电源，下桥臂侧1个、上桥臂侧3个。

1.2 内置保护电路

・内置过电流保护(OC)、短路保护(SC)、控制电源欠压保护(UV)、过热保护(TjOH)及这些报警的外部输出

(ALM)。

・OC、SC是保护IGBT不因过电流、负载短路而受损的功能，通过各 IGBT中内置的检测元件检测集电极电

流，因此任何IGBT发生异常时均可进行保护，还可对桥臂短路进行保护。

・UV是针对驱动电源欠压而起作用的保护功能，内置于所有控制IC中。

・TjOH是在各IGBT芯片上设置温度检测元件，针对芯片的异常发热进行快速保护的功能。

・ALM是向外部输出报警信号的功能，执行OC、SC、UV、TjOH的保护动作时，通过向控制IPM的微型

控制器输出报警信号，可停止系统运行。*

*1 有关各IPM的保护功能，请参考第3章功能的说明。

1.3 内置制动电路(7in1 IPM)

・通过添加消耗减速时电力能量的电阻，来构成制动电路。

・与逆变器单元相同，内置驱动电路、保护电路。

1.4 RoHS规定标准

・所有型号的V-IPM都符合RoHS标准。

2 各封装IPM的特点

2.1 小容量型（仅下桥臂搭载报警输出功能 6in1）

600V系列20A～50A、1200V系列10A～25A为小容量型产品序列。

（P629封装）

・P629封装产品为铜基板型。具有优良的散热性。

・控制输入端子为 2.54mm标准间距。

・主端子为平型端子，高度与控制输入端子相同，因此可在同一电路板上进行焊接连接。

・通过使用第6代IGBT芯片，改善Vce(sat)和开关损耗的平衡，降低总损耗。

・通过IGBT芯片过热保护，在异常发热时保护芯片。*

・通过感应IGBT芯片电流方式检测IGBT过电流保护。*

・与R-IPM系列P619封装产品安装兼容。

*1 在上桥臂侧具备保护功能，但是不具备报警输出功能。

2.2 中容量紧凑型（上下桥臂均搭载报警输出功能 6in1）

600V系列50A～75A、1200V系列25A～50A为中容量紧凑型产品序列。

（P626封装）

・控制输入端子为 2.54mm标准间距。

・主端子为平型端子，高度与控制输入端子相同，因此可在同一电路板上进行焊接连接。

・通过使用第 6代IGBT芯片，改善Vce(sat)和开关损耗的平衡，降低总损耗。

・通过IGBT芯片过热保护，在异常发热时保护芯片。

・通过感应IGBT芯片电流方式检测IGBT过电流保护。

2.3 中容量薄型（上下桥臂均搭载报警输出功能 6in1、7in1）

600V系列50A～200A、1200V系列25A～100A为中容量薄型产品序列。

（P630封装）

・控制输入端子为 2.54mm标准间距，可通过通用连接器或焊接进行连接。使用导引针也易于插入电路板

用连接器。

・主端子为M4螺栓。

・安装至散热器的螺栓直径为M4，与主端子相同。

・电气连接完全由螺栓和连接器实现，无需焊接，也容易拆取。

・通过使用第 6代IGBT芯片，改善Vce(sat)和开关损耗的平衡，降低总损耗。

・通过IGBT芯片过热保护，在异常发热时保护芯片。

・通过感应IGBT芯片电流方式检测IGBT过电流保护。

2.4 大容量型（上下桥臂均搭载报警输出功能 6in1、7in1）

600V系列200A～400A、1200V系列100A～200A为大容量型产品序列。

（P631封装）

・主电源输入(P1,P2,N1,N2)、制动端子(B)、及输出端子(U,V,W)设置在相互靠近的位置，是一种易于进行

电路主配线的封装结构。P1及P2、N1及N2端子在内部进行连接。

・主端子通过M5螺栓可确保通过大电流。

・安装至散热器的螺栓直径为M5，与主端子相同。

・电气连接完全由螺栓和连接器实现，无需焊接，也容易拆取。

・通过使用第6代IGBT芯片，改善Vce(sat)和开关损耗的平衡，降低总损耗。

・通过IGBT芯片过热保护，在异常发热时保护芯片。

・通过感应IGBT芯片电流方式检测IGBT过电流保护。

・与R-IPM系列P612封装产品安装兼容（控制端子部分除外）。

更多信息及支持请联系香港威柏WESTPAC技术支持团队：