变频式家电用超小型DIP-IPM

    a．结构。近年来，家电的变频化发展非常快，变频空调、变频洗衣机等新产品不断地推出。变频家电对电力电子器件的要求主要是高效率、小型化、低价、可靠性等。PS21系列DIP-IPM(Dual In-line Package-IPM)就是在此背景下推出市场并占有主导地位。目前已在小容量的冰箱、洗衣机等变频调速中被大量应用。DIP-IPM由于采用高密度蚀刻与整体封装技术和绝缘技术，使体积比一般IPM缩小40%，模块的长度小于4cm，此外，低热阻的外壳绝缘结构节省了原来内藏的热传感元件。图1-46为小型DIP-IPM的内部结构框图。
    图1-46    小型DIP-IPM内部结构图    b．功能与特点。超小型DIP-IPM在硅片上集成的部件有：由IGBT和FWD（续流二极管）构成的三相逆变器以及控制用的一对高低压IC（称为HVIC和I-VIC）电路。它与一般的IPM比较，减少了分立元件数，使器件的体积大大缩小。传统的IPM封装工艺是把各个IC块在底片上用焊线连接后再与引出线相连，故要进行两次封装成型。DIP-IPM则改为一次封装，即内部已将IGBT和IC的连接线做好，无需二次封装。DIP-IPM与一般IPM内部结构相比，如图1-47所示。此外，由于新的成型塑料具有高热传导性能，在模块内部不用安置散热板，使模块实现了小型化的目标。目前该器件已在5～10A范围内推出系列化产品。
    图1-47    小型DlP-IPM和一般IPM内部结构比较    表1-12给出PS213系列DIP-IPM的技术数据。    表1-12    PS213系列DIP-IPM的技术数据
    超小型DIP-IPM主要功能如下。    ≯主回路    IGBT和FWD构成三相逆变器，为减小IGBT的损耗，在设计时选择了合适的管压降和开关时间最佳值；为减小FWD损耗和电磁干扰(EMI)采用低反馈和软反馈运行特性。    ≯驱动和保护    ·P侧IGBT有驱动电路电平转换使用的高压放大器（内含欠电压保护）    ·N侧IGBT有驱动电路，内含过流保护，亦可把外部检测信号反馈到内部IC内执行保护，内含欠电压保护（UV电路）。    ·IGBT驱动电源为单路15V。    ·外部短路保护通过CFO输入信号，IGBT即被封锁。    (8)全控型电力电子器件的比较    ①电压、电流的比较其见图1-48。    ⑦性能的比较其见表1-13。
    图1-48    电压、电流的比较    表1-13    全控型电力电子器件性能的比较