变频器中IPM的结构

    智能功率模块IPM(Intelligent Power Module)是功率集成电路PIC( Power Integrated Circuit)的一种。它将高速度、低功耗的IGBT与栅极驱动器和保护电路一体化，因而具有智能化、多功能、高可靠、速度快、功耗小等特点。由于高度集成化使模块结构十分紧凑，避免了由于分布参数、保护延迟等带来的一系列技术难题。IPM的智能化表现为可以实现控制、保护、接口三大功能，构成混合式电力集成电路。

    图3-25所示为IPM智能功率模块内部基本结构图。

    图3-25    IPM智能功率模块内部基本结构图

   IPM中包括用于电动机制动的功率控制电路和三相逆变器各桥臂的驱动电路，还具备欠电压、过电流、桥臂短路及过热等保护功能。实际使用时仅需提供各桥桥臂对应IGBT的驱动电源和相应的开关控制信号即可，方便了系统设计，并使系统的可靠性大大提高。有的IPM智能功率模块不包括电动机制动的功率控制电路单元，如PM75 CSA120。1PM使用时只需驱动电源和开关控制信号。驱动电源的典型电压值为15 V。由于功率器件采用IGBT，每一个内含IGBT单元的驱动功率约为0. 25 W，故总驱动功率小于2W，驱动电源还为保护电路供电。考虑到IPM的高频开关工作能力，开关控制信号的传输隔离电路应具有尽可能短的传输延迟时间，以提高驱动电路参数的一致性。因此，IPM驱动控制的基本要求是：提供15 V稳定的驱动电源（模块要求13.5~16.5 V之间）和开关控制信号，并具有良好的电气隔离性能；信号传输延迟时间尽可能短，不应超过0.5μs，提供低电平控制相应IGBT导通，高电平控制关断；驱动电路简单、体积小、成本低。