变频器的小封装智能功率模块DIP-IPM

    IPM智能功率模块一般由IGBT芯片、FWD（续流二极管）和控制HVIC（耐高压IC）电路组成。由于开关频率的不断提高，致使引线寄生电感、寄生电容的影响愈加严重，对器件造成的过电压、过电流毛刺也更大。为提高变频系统的可靠性，半导体厂家推出了DIP-IPM。DIP-IPM是针对家电和小型变频器应用对功率器件的要求（低成本、小型化、高可靠性、易使用等），在IPM成功的基础上而开发的，它将一台变频器几乎所有的硬件都集成到一个模块中，使元器件之间不再有传统的引线相连。DIP-IPM的特点包括：内置三相交流输出的IGBT逆变电路；只需一个+15V的驱动电源；四种保护功能；双列直插封装；不采用任何光耦直接与单片机或其他PWM输出端口耦合，从而省略至少6套隔离电路。1/4开关频率可达到15kHz。DIP-IPM系列中的PS21562( SA/600V/0.2kW)适合于变频冰箱和小功率电机系统；PS21563( 10A/600V/0.4kW)则适合于变频洗衣机和小功率电机；PS21564(15A/600V/0.75kW)和PS21865(20A/600V/1. 5kW)适合于变频空调和简易型变频系统。上述新产品目前已经在日本变频家电和小型变频系统中得到了广泛应用，预计今后将会广泛应用于中国的小型变频系统中。图2-22为DIP-IPM的功能框图。
    图2-22    DIP-IPM功能框图    Up-U相上臂控制信号输入端子；Vp1-控制电源输入端子；VUFB-U相上臂    驱动电源端子(+)；VUPS-U相上臂驱动电源端子（-）；Vp-V相上臂控制    信号输入端子；VVFB-V相上臂驱动电源端子(+)；VVFS-V相上臂驱动电源    端子（-）；Wp-W相上臂控制信号输入端子；VPC一控制电源CND端子；    VWFB-W相上臂驱动电源端子(+)；VWFS-W相上臂驱动电源端子（-）；    VN1-下臂控制电源端子(+)；VNC-下臂控制电源CND端子；CIN-短路    动作电压检测端子；CFO-故障信号输出脉宽设定端子；Fo-故障信号    输出端子；UN-U相下臂控制信号输入端子；VN-V相下臂控制信号    输入端子；WN-W相下臂控制信号输入端子；P-逆变直流电源    端子(+)；U-U相逆变输出端子；V-V相逆变输出端子；    W-W相逆变输出端子；N-逆变直流电源(GND)端子    DIP-IPM的功放部分采用带电流检测的IGBT模块，可以检测电流异常，以进行保护，不要另加检测器CT，降低了成本。DIP-IPM设置有独立的驱动电路和多种保护，能够实现过流，欠压保护功能。只要保护电路工作，即使有控制信号输入，DIP-IPM的驱动模块都被关断，并向CPU反馈错误信号，且必须重新复位方可工作。    DIP-IPM的优点：    (1)开关速度快。IPM内的IGBT芯片都选用高速型，而且驱动电路紧靠IGBT芯片，驱动延时小，所以DIP-IPM开关速度快，损耗小。    (2)低功耗。DIP-IPM内部的IGBT导通压降低，开关速度快，故DIP-IPM功耗小。    (3)快速的过流保护。DIP-IPM实时检测IGBT电流，当发生严重过载或直接短路时，IGBT将被软关断，同时送出一个故障信号。    (4)抗干扰能力强。优化的门极驱动与IGBT集成，布局合理，无外部驱动线。    (5)驱动电源欠压保护。当低于驱动控制电源(一般为15V)就会造成驱动能力不够，增加导通损坏。DIP-IPM自动检测驱动电源，当低于一定值超过10μs时，将截止驱动信号。    (6) DIP-IPM内藏相关的外围电路。这样可以缩短开发时间，加快产品上市。    (7)无须采取防静电措施。    (8)大大减少了元件数目。由于采用小封装，所以体积相应小。    (9)绝缘耐压采用工业级2500V。    (10)由于是高电平驱动，支持直接连接。