IPM(Intelligent Power Module)是先进的混合集成功率器件,将高速、低功耗的IGBT芯片与优化栅极驱动电路及多种保护电路集成于同一模块内。与普通IGBT相比,IPM在系统性能与可靠性上均有提升;因通态损耗与开关损耗较低,散热器尺寸小,故整个系统尺寸更小。IPM内部集成了逻辑、控制、检测及保护电路,使用方便,既减小了系统体积、缩短开发时间,又显著增强了系统可靠性。其封装形式如图21所示。
含有谐振极电容的串联谐振逆变器的换流过程如图18所示。常规RCVD缓冲电路以电阻放电,随开关频率提高,缓冲器消耗能量增加,逆变系统效率明显下降。而在IGBT集电极与发射极间直接并联一个无损耗缓冲电容,可有效降低开关器件关断损耗,并将常规缓冲器中电阻损耗的能量反馈给负载或电源,更适合高频逆变器。
光电耦合器驱动电路。外围控制电路主要面向单片机控制系统的弱电部分;由于IPM模块需直接与配电系统连接,必须借助隔离器件使IPM与控制电路弱电部分隔离,以保护单片机系统。同时,IPM的工作状态在很大程度上取决于正确、有效、及时的控制信号,因此优良的光耦控制电路是IPM正常工作的关键之一,如图7所示。缓冲电路如图7所示,用于抑制开关过程中的尖峰电压与浪涌,保护模块。
SKHI系列驱动器将栅极电阻RG分为RG(on)与RG(off)两部分,如上图所示。两个参数可分别控制,并根据IGBT容量的不同分别调整RG(on)、RG(off),以获得最佳驱动效果。
SA866是专用于异步电机SPWM控制的集成电路。它除根据设定参数产生符合要求的SPWM脉冲外,还集成多种保护功能,并可在短路、过载等紧急情况下快速关断SPWM脉冲,保护变频电源和负载。SA866的引脚排列如图1所示,其引脚功能汇总于表1。
高压变频电源的主电路采用交-直-交电压型结构,由大功率全控型器件IGBT构成桥式逆变电路,控制电路采用脉宽调制(PWM)技术与单片机(80196KB)控制技术。其IGBT驱动电路如图24a所示,控制电路框图如图24b所示。