Меню

Силовые модули постоянного тока

Конструкция силовых модулей

Силовые модули отдельных силовых полупроводников (MOSFET или IGBT кристаллов и диодов) являются электрически изолированными от монтажного основания (теплоотвода) и встроены в корпус на общей пластине.

Кристаллы припаяны (или приклеены) к металлической поверхности изолирующей подложки, которая электрически изолирует кристаллы от общей пластины модуля, и в то же время хорошо отводит тепло. Верхние части кристаллов подключены к структурным площадкам металлизированных поверхностей с помощью алюминиевых проводов. Дополнительно, пассивные элементы, такие как резисторы, шунты/ датчики тока или температуры (например PTC . резисторы) могут быть встроены в модуль (гибридно) а также частично в кристаллы транзистора (монолитно).

Кроме того, «интеллектуальные» силовые модули дополнительно содержат драйвер и цепи защиты, см. п. 1.6.

Используемые в настоящее время изолирующие подложки для силовых модулей приведены в таблице ниже:

DCB (Direct Copper Bonding)

На рис.1.42 показана структура силового модуля с IGBT и обратными диодами, которая используется в большинстве современных технологий с подложкой из DCB-керамики с Al2O3 или AIN изоляцией, с хорошей температурной проводимостью и высоким изоляционным напряжением.

Рис. 1.42. Конструкция IGBT модуля SKM100GB123D в корпусе SEMITRANS 2

Для изготовления подложки DCB, на медную поверхность толщиной около 300 мкм сверху и снизу эвтектически наплавляют при температуре свыше 1000°С изолирующий материал (толщиной 0.38-0.63 мм). После необходимой разводки схема модуля вытравливается на верхней части медной поверхности, кристаллы припаиваются, и контакты кристалла подключаются перемычками. Нижняя часть DCB-керамической подложки припаивается прямо к основной пластине модуля (толщиной около 3 мм), см. рис.1.42.

Другие типы модулей (например SEMITOP, SKiiPPACK, MiniSKiiP) не всегда крепятся на основную пластину и процесса припаивания может не быть. В этих модулях DCB-подложка запрессовуется в теплоотвод благодаря соответствующей конструкции корпуса (см. п. 1.5).

Преимущества DCB-технологии по сравнению с другими конструкциями — это в основном высокая проводимость тока благодаря слою меди, хорошие условия охлаждения благодаря керамическому материалу, высокая адгезионная сила меди к керамике (надежность) и оптимальная теплопроводность керамического материала [52].

AMB (Active Metal Brazing)

Технология АМВ (brazing-«пайка твердым припоем» металлической фольги к подложке) была разработана на основе DCB. Преимущества АМВ-подложки с AIN-керамикой по сравнению с подложками с Al2O3-керамикой в, например, более низком температурном сопротивлении, меньшем коэффициенте расширения и улучшенной способности частичного разряда. Рис.1.43 разъясняет различия между DCB и АМВ.

IMS (Insulated Metal Substrate)

IMS сначала использовался в дешевых или маломощных конструкциях, и характеризуется прямым присоединением изоляционного материала к основной пластине модуля. Для изоляции от алюминиевой пластины обычно используются полимеры (такие как эпоксидные смолы, полиамиды). Верхний слой из медной фольги, которая формируется и приклеивается на изоляционную подложку (как в конструкции РСВ), а также разведена травлением (рис.1.44).

Рис. 1.44. Основная конструкция IMS силового модуля [194]

Преимущества IMS в низкой стоимости, филигранной конструкции дорожек (возможность интеграции драйвера и цепей защиты), высокой механической прочности подложки и относительно широкой ее площади, по сравнению с DCB.

Очень тонкий изоляционный слой, однако, приводит к сравнительно высоким общим емкостям поверхности монтажа (см. п. 1.4.2.6). Кроме того, тонкий верхний слой меди только обеспечивает сравнительно низкое распределение тепла, которое улучшается дополнительными металлизированными слоями распределения тепла под кристаллами или добавлением алюминиевых частиц в изоляционный слой.

TFC (Thick Film Cooper)

Как и в DCB, основным материалом для тонкой пленочной подложки является изоляционная керамика, которая прямо приклеена на основную пластину или теплоотвод при помощи силикона или пайкой (рис.1.45).

Дорожки в верхней части керамической подложки выполнены из меди трафаретной печатью. Кристаллы силового модуля или другие компоненты припаяны или приклеены на дорожки.

Рис. 1.45. Основная конструкция TFC-силового модуля [194]

TFC-технология также может комбинироваться со стандартной тонкопленочной технологией.

Так как очень низкие сопротивления можно получить при помощи клейких материалов, которые обычно используются в тонкопленочной технологии, и так как изолированные дорожки можно расположить одну над другой и подключить, довольно большое количество компонентов можно интегрировать очень компактно. Однако, очень филигранные дорожки (толщиной примерно 15 мкм) ограничат способность пропускания тока в такой структуре до величины около 10 А.

Источник



силовые полупроводниковые модули

Силовые модули МТТ, МТО, МДД, МДТ, МТОТО, МДТО

Силовые модули применяются в выпрямительных мостах, в регуляторах переменного тока, для «мягкого» пуска электродвигателя переменного тока, для управления двигателем постоянного тока, в входные выпрямителях для инверторов, для контроля температуры (например, для печей, химических прцессов), для управления скоростью вращения электродвигателя переменного тока, в прерывателях постоянного тока, для индукционного нагрева, в источниках бесперебойного питания, в электросварке и т.д.

Силовые модули МТТ, МТО, МДД, МДТ, МТОТО, МДТО Силовые модули МТТ, МТО, МДД, МДТ, МТОТО, МДТО Силовые модули МТТ, МТО, МДД, МДТ, МТОТО, МДТОСиловые модули МТТ, МТО, МДД, МДТ, МТОТО, МДТО

Семейство силовых модулей включает в себя монолитные гибридные интегральные полупроводниковые сборки с изолированными радиаторами следующих силовых элементов: диодов, тиристоров, МОП-транзисторов, IGBT. По управлению модули разделяются на модули с непосредственным и с оптически развязанным управлением

Обозначение силовых модулей:

Тип модуля 1 элемент 2 элемент
МТОТО Тиристор оптронный Тиристор оптронный
МТТ Тиристор Тиристор
МДД Диод Диод
МТОД Тиристор оптронный Диод
МДТ Диод Тиристор
МДТО Диод Тиристор оптронный

И другие типы модулей .

Ниже представлен примерный перечень продукции поставляемой компанией, при отсутствии на сайте требуемого прибора свяжитесь с нами, возможно на складе он в наличии

Модули диодные:

МД2-10, МД2-16, МД-25, МДД40, МДД63, МДД80, МДД100, МДД125, МДД160, МДД200, МДД250, MДД300, MДД350, MДД400, MДД450, MДД500, MДД800, MДД1000, MД400, MД500, MД630, MД800

Читайте также:  Ток заряда кальциевого аккумулятора автомобиля

Модули диодно-тиристорные:

МДТ-40, МДТ-63, МДТ-80, МДТ-100, МДТ-125, МДТ-160, МДТ-200, МДТ-250, МДТ-320, МТД-40, МТД-63, МТД-80, МТД-100, МТД-125, МТД-160, МТД-200, МТД-250

Модули тиристорные:

МТ2-10, МТ2-16, МТ2-25, МТТ40, МТТ63, МТТ80, МТТ100, МТТ125, МТТ160, МТТ200, МТТ250, MТТ300, MTT350, MTT400, MTT450, MTT500, MTT630, MTT800, MTT1000, MT320, MT400, MT500, MT630

Модули оптотиристорные:

МТО2-10, МТО2-16, МТО2-25, МТОТО40, МТОТО63, МТОТО80, МТОТО100, МТОТО125, МТОТО160, МТОТО250, МДТО2-10, МДТО2-16, МДТО2-25, МДТО40, МДТО63, МДТО80, МДТО100, МДТО125, МДТО160, МТОД40, МТОД63, МТОД80

Источник

Cиловые модули для стабилизаторов напряжения

Силовые модули для стабилизаторов напряжения картинка

Широкий диапазон входного напряжения

Высокая точность стабилизации

Идеальная синусоидальная форма выходного напряжения

Схема без трансформатора

Горячая замена силовых модулей

Полная электронная защита

Полное цифровое управление

Встроенный электронный байпас

Высокая перегрузочная способность

Силовой модуль IS3310M для трехфазного стабилизатор картинка

Фильтр

Полезная информация о силовых модулях

Особенности силовых модулей

Силовые модули для трехфазных шкафных стабилизаторов напряжения серии IS33XXCM имеют следующие особенности:

  • современный цифровой ЖК-дисплей со светодиодной индикацией для отображения режимов работы модуля, сообщений о произошедших аварий, значения входного и выходного напряжения каждой фазы и других параметров;
  • принудительную малошумную систему вентиляции;
  • встроенный электронный байпас для автоматического перевода питания нагрузки на сеть при выходе модуля из строя или его перегрузке;
  • входной и выходной сетевые фильтры для подавления высокочастотных помех.

Источник

Современные интегральные силовые модули DIP-IPM фирм Mitsubishi и Powerex

Ятаро Ивасаки - владелец судохдной компании Mitsubishi Shokai

Концерн (или группа) Mitsubishi — один из крупнейших производственных конгломератов Японии (keiretzu), оказавший огромное влияние на развитие экономики страны. История Mitsubishi началась с основания в 1873 году судоходной компании Mitsubishi Shokai, владельцем фирмы был предприниматель Ятаро Ивасаки (1834-1885 гг.).

Развиваясь, Mitsubishi превратилась в огромную фирму, принадлежавшую семье Ивасаки вплоть до окончания Второй мировой войны. В 1946 г. компания была реорганизована, вместо нее образовались 44 независимые фирмы, из них 20 носят имя Mitsubishi, в том числе и Mitsubishi Electric. В настоящее время число коммерческих организаций под торговой маркой Mitsubishi по всему миру составляет более 400 [1, 2].

Mitsubishi Electric Corporation (MELCO, «Мицубиси Дэнки Кабусики Кайся», корпорация «Мицубиси Электрик») основана 15 января 1921 г. Ее штаб-квартира находится в токийском деловом районе Маруноучи (Marunouchi). Консолидированный объем продаж корпорации — $37,4 млрд, численность персонала — 106 931 человек (по состоянию на 31 марта 2009 г.). Президент и главный исполнительный директор — Сэцухиро Симомура (Setsuhiro Shimomura) [3, 14].

Представительства MELCO базируются более чем в 40 странах мира, в сферу деятельности европейского подразделения Mitsubishi Electric Europe B.V. (Нидерланды) входит и Россия [4]. Продукция Mitsubishi Electric известна в СССР еще с 1970-х годов, когда в нашу страну осуществлялись поставки промышленного оборудования и производственных линий. В декабре 1997 года было открыто представительство ЗАО «Мицубиси Электрик Юроп Б. В.» в Москве, в 2004 году — в Екатеринбурге, в 2008-м — в Санкт-Петербурге: деятельность этого подразделения направлена на активизацию продвижения продукции компании в Северо-Западном регионе страны. Компания предлагает к поставке системы кондиционирования, промышленную автоматику, силовые полупроводники, мультимедийные проекторы, проекционные кубы, домашние кинотеатры, фотосистемы, системы безопасности и медицинское оборудование [5].

Mitsubishi Electric имеет долю в акционерном капитале фирмы Powerex Inc. (г. Юнгвуд, Пенсильвания, США). Powerex Inc. основана в 1986 г. в результате слияния отделений силовых полупроводниковых приборов фирм General Electric Company и Westinghouse Electric Corporation. В 1994 году Westinghouse продала свои акции General Electric и Mitsubishi Electric. Номенклатура силовых полупроводниковых приборов Powerex во многом совпадает с номенклатурой Mitsubishi Electric.

«Мицубиси Электрик» выпускает широкую номенклатуру силовых полупроводниковых приборов. В каталоге фирмы 2009 года элементы силовой электроники сгруппированы в категориях Power Modules — силовые модули, High Power Devices — мощные полупроводниковые приборы. Выпускаются силовые модули следующих классов: IGBT-модули (83 наименования); Intelligent Power Modules — интеллектуальные силовые модули (137 наименований); DIP-IPM — интеллектуальные силовые модули в интегральном исполнении (в DIP-корпусах, 52 наименования); Power MOSFET Modules — силовые модули на полевых транзисторах; Thyristor Modules — тиристорные модули; Diode Modules — диодные модули, общее число наименований модулей исчисляется несколькими сотнями [6].

Силовые модули MELCO предназначены для применения в источниках бесперебойного питания; CVCF/VVVF-инверторах; индукционных нагревателях (Induction Heater); импульсных источниках питания (SMPS); сварочных выпрямителях (Welder); оборудовании для резки (Cutter) и электроэрозионной обработки металлов (Electrical Discharge Machine); медицинской аппаратуре; блоках питания тяговых двигателей; электроприводе двигателей; кондиционерах и сплит-системах; подъемниках и лифтах. На рис. 2 приведены некоторые варианты схем применения силовых модулей: VVVF-инверторы с ШИМ, и АИМ, управлением для привода двигателей переменного тока; CVCF-инверторы для источников бесперебойного питания (ИБП); драйвер двигателей постоянного тока; тормозной чоппер для управления двигателями постоянного тока (DC Chopper).

варианты схем применениия силовых модулей

Наиболее широкая номенклатура силовых полупроводниковых приборов фирмы сосредоточена в категориях IGBT-модулей, интеллектуальных силовых модулей (IPM), в том числе в интегральном исполнении DIP-IPM. IPM MELCO обеспечивают управление токами в диапазоне порядка 50-800 А при напряжении 600-1200 В, модули DIP-IPM версий 3; 3,5; 4 — в диапазоне 3-50 А при напряжении до 600 В, версии 1200V — до 1200 В. Интеллектуальные силовые модули (в том числе модули DIP-IPM) представляют собой полупроводниковые приборы, в состав которых входят силовые IGBT, схемы управления и различные устройства защиты [7, 8]. Модули DIP-IPM широко применяются в кондиционерах, сплит-системах, холодильниках, стиральных машинах различных производителей, их с успехом можно использовать и для различных промышленных приложений. В таблице 1 приведены классификационные параметры модулей DIP-IPM фирмы серий (версий) Ver. 3; Ver. 3,5; Ver. 4 (рис. 3) и Ver. 1200V из каталога фирмы по состоянию на лето 2009 г. (модули других серий в текущий каталог не включены и здесь не рассматриваются).

Читайте также:  Постройте график зависимости силы тока от напряжения для резистора сопротивлением 2 ом

Классификационные параметры модулей DIP-IMP фирмы Mitsubishi

Основные параметры модулей DIP-IPM серии Ver. 3

Внешний вид модулей Super Mini DIP-IPM Ver. 4

Основное назначение модулей DIP-IPM серии Ver. 3 — электропривод трехфазных двигателей переменного тока малой и средней мощности по алгоритму VVVF (Variable Voltage Variable Frequency): управление с изменяющимися напряжением и частотой. Модули серии могут управлять двигателями с номинальной мощностью 0,2 кВт (PS21562); 0,4 кВт (PS21563); 0,75 кВт (PS21564); 1,5 кВт (PS21865, в каталоге 2009 г. отсутствует); 2,2 кВт (PS21867, также отсутствует); 3,7 кВт (PS21869), эти двигатели рассчитаны на номинальное напряжение 100-200 В переменного тока. Модули PS21562/3/4 выпускаются в малогабаритных корпусах Mini DIP, PS21865/7/9 — в корпусах DIP-IPM (рис. 4) [9]. В каталоге Powerex 2009 г. имеются модули PS21869-P/AP (корпус DIP) [10]. Модули DIP-IPM серии Ver. 3.5 выпускаются в модифицированном DIP-корпусе (DIP-2 по классификации Powerex), по электрическим параметрам они относятся к модулям серии Ver. 3. Модули PS21265P (AP), PS21267-P (AP) выпускает и фирма Powerex.

Модули DIP-IPM серии Ver. 3 характеризуются следующими особенностями (Product Feature):

Внешний вид модулей DIP-IPM в корпусах Mini DIP, DIP

  1. В модулях использованы интегральные IGBT-инверторы с 3-фазным выходом переменного тока. Модули с выходным током 3-30 А основаны на планарных IGBT 5-го поколения (The 5 th generation planar IGBT). В модулях с выходным током 50 А применены кристаллы со структурой CSTBT (Carrier Stored Trench-gate Bipolar Transistor), от «обычного» Trench IGBT этот транзистор отличается наличием в структуре кристалла дополнительного слоя под названием Carried stored layer — барьерный слой для накопления зарядов. В результате возникает так называемый эффект аккумуляции носителей, что способствует снижению прямого падения напряжения UHaC Более подробно устройство CSTBT-приборов рассмотрено в [11]. CSTBT является зарегистрированной торговой маркой фирмы Mitsubishi Electric Corporation.
  2. Топология модулей предусматривает использование одного источника для питания схем управления HVIC (bootstrap circuit scheme).
  3. В состав модулей включены схемы управления и защиты:
    • в верхних плечах — схема защиты от пониженного напряжения UV (Under-Voltage) без вывода сигнала срабатывания защиты (fault signal);
    • в нижних плечах—схемы защиты от коротких замьгканий SC (Short-Circuit) и от пониженного напряжения UV с выводом сигнала срабатывания защиты.
  4. Управление модулями может осуществляться непосредственно от микропроцессоров систем управления без использования оптических или трансформаторных развязок.
  5. Уровни входных логических сигналов — 3 или 5 В, обеспечивается КМОП/ТТЛ-совместимость.
  6. Структура модулей серии Ver. 3 в корпусе DIP приведена на рис. 5 (за исключением SP-исполнений).

Структураная схема модуля DIP-IPM

В состав модулей входят схемы управления верхними ключами HVIC1-HVIC3, схема управления нижними ключами LVIC, ключевые IGBT1-IGBT6 и антипараллельные диоды D1-D6. Рассмотрим особенности модулей DIP-IPM Ver. 3 на примере самых мощных из них — PS21869-P/AP. Основные параметры приборов:

  • Vcc (максимально допустимое напряжение питания) — 450 В (измеряется между выводами Р и N), рекомендуемое рабочее напряжение 300 В.
  • Viso (напряжение изоляции) — 2500 В (измеряется между выводами и пластиной те-плоотвода (Heat-sink plate).
  • Icp (пиковый ток коллекторов IGBT) — 100 А (tUMn не более 1 мс).
  • Io (максимальное действующее значение выходного тока) — 3,5 А при Vcc = 300 B, Vd = Vdb = 15 B, P.F = 0,8, fШим = 5 кГц, T = 125 °C (P.F — коэффициент использования мощности), при fШим = 15 кГц, I = 13,8 A.
  • Рс (максимальная мощность рассеяния каждого IGBT) — 70,4 Вт.
  • VD, VDB (максимально допустимое напряжение питания) — 20В (VD измеряется между выводами Vp1-Vpc, VN1-VNC, VDB — между выводами Vufb-Vufs, Vvfb-Vvfs, Vwfb-VWFS), рекомендуемые напряжения — 15 В.
  • Vce (UHac, падение напряжения на открытых IGBT, типовое значение) — 1,5 В при 1к = 50 А, Твыв = 25 °С, максимальное значение 2,1 В при 1к = 50 А, Твыв = 125 °С.
  • Vec (падение напряжения на антипараллельных диодах, типовое значение) — 1,7 В (-Iк = 50 А, Твыв = 25 °С).
  • Временные параметры переключения (рис. 6): ton = 1,3 мкс, trr = 0,3 мкс, tc(on) = 0,4 мкс, tof = 2 мкс, tc = 0,65 мкс (приведены типовые значения при Vcc = 300 В, VD = VDB = 15 B, Ik = 50 А, Тш = 125 °С).
  • fMaKC (максимальная частота следования входных ШИМ-импульсов) — 20 кГц, рекомендуемый диапазон частот ШИМ-импульсов — 5-15 кГц, минимальная длительность импульсов — 3 мкс. Соответствующие параметры других модулей приведены в таблице 2, ток Io модулей PS22052/053/054/056 измерен на частоте входных ШИМ-сигналов 15 кГц, остальных — 5 кГц (параметры из листов данных Mitsubishi Electric 2005-2008 гг.).

Схема включения модулей в корпусах DIP без использования оптических развязок между схемой управления и модулем, рекомендуемая изготовителем, приведена на рис. 7.

В таком включении корпусная шина схемы не должна иметь соединения с общим корпусом агрегата, в который она устанавливается. При конструировании печатной платы блока управления следует иметь в виду следующее:

  1. Во избежание самовозбуждения схемы длина печатных проводников, подключенных к входам модуля (выводы Up, Vp, Wp, Un, Vn, Wn), должна быть как можно короче.
  2. Сигнал срабатывания защиты (fault signal) подается с каскада с открытым стоком, поэтому вывод Fo модуля необходимо соединить с цепью питания +5 В через резистор R2 (10 кОм). Длительность импульсов на выводе Fo определяется величиной емкости конденсатора С4, при емкости 0,022 мкФ длительность импульсов — ≈ 1,8 мс.
  3. Для предотвращения сбоев в работе схем защиты длина цепей (печатных проводников) на участках А, В, С должна быть минимально возможной.
  4. Постоянную времени R1C5 предпочтительно выбирать в пределах 1,5-2 мкс.
  5. Конденсаторы С2, С3 схемы следует располагать вблизи соответствующих выводов модуля, это же относится и к демпферному конденсатору C6, его емкость выбирают в диапазоне 0,1-0,22 мкФ, емкости керамических конденсаторов С2, С3 выбираются в пределах 0,22-2,0 мкФ.
  6. Для защиты от перенапряжений (surge destruction) в цепях питания желательно установить стабилитроны D1 на напряжение 24 В (1 Вт).
  7. Индуктивность цепи между выводом N модуля и шунтирующим резистором (Shunt Resistor) не должна превышать 10 нГн, что эквивалентно индуктивности проводника из меди шириной 3 мм, толщиной 100 мкм и длиной 17 мм. Сопротивление шунтирующего резистора определяется величиной заданного тока короткого замыкания конкретных типов модулей, методика расчета приведена в [9].
  8. Параметры «бутстрепных» элементов схем Rb, Db, C1 рассчитываются для конкретных модулей и выбранных режимов работы по методике, приведенной в [9].
Читайте также:  Mx50 se 100wx2 ток покоя

Модули DIP-IPM серии Ver. 4 (PS2196x-4/-T)выпускаются в малогабаритных корпусах Super Mini DIP, напряжение изоляции модулей — 1500 В [12]. Модули предназначены для управления двигателями переменного тока, рассчитанными на напряжение 100-200 В, со следующими номинальными мощностями (Motor Rating):

  • 0,2 кВт — PS21961-4/-4A/-4C/-4S/-4W, PS21961-T/-AT/-CT/-TW/-ST;
  • 0,4 кВт — PS21962-4/-4A/-4C/-4S/-4W, PS21962-T/-AT/-CT/-TW/-ST;
  • 0,75 кВт — PS21963-4E/-4AE/-4CE/-4ES/-4EW, PS21963-4/-4A/-4C/-4S/-4W, PS21964-4/-4A/-4C/-4S/-4W, PS21963-T/-AT/-CT/-TW/-ST, PS21964-T/-AT/-CT/-TW/-ST;
  • 1,5 кВт — PS21965-4/-4A/-4C/-4S/-4W, PS21965-T/-AT/-CT/-TW/-ST.

Суффиксы в наименованиях модулей означают: А — удлиненные выводы; С, W — зигзагообразные выводы; Т — наличие схемы температурной защиты; S — эмиттеры нижних IGBT выведены на отдельные выводы модулей. В сравнении с приборами серии Ver. 3 модули серии Ver. 4 имеют следующие особенности:

  • Использована одна микросхема HVIC (вместо трех).
  • С целью уменьшения теплового сопротивления применен новый изоляционный материал и более тонкие кристаллы IGBT.
  • В модулях PS21965, PS21993, PS21994, PS21997 применены IGBT со структурой CSTBT, в остальных (кроме PS21961) — IGBT 5-го поколения.
  • В модулях PS21961 использованы IGBT, обладающие обратной проводимостью, что достигнуто за счет встраивания в них антипараллельных диодов.

Такие структуры получили наименование RC-IGBT (Reverse Conducting IGBT) [8, 11]. Структура модулей приведена на рис. 8 (за исключением S-исполнений), внешний вид— на рис. 3, параметры — в таблицах 1, 2. Перечислим назначения основных выводов модулей:

  • Vufb, Vyfb, Vwfb — напряжения питания HVIC;
  • Up, Vp, Wp — входы управления HVIC;
  • Vn1 — напряжение питания LVIC;
  • Un, Vn, Wn — входы управления LVIC;
  • CIN — вход контроля выходного тока;
  • N — силовой корпус;
  • Vnc — корпус LVIC;
  • W, V, U — силовые выходы;
  • P — напряжение питания IGBT.

Все модули серии Ver. 4 оснащены встроенными схемами защиты от пониженного напряжения (UV) и от короткого замыкания (SC), а Т-исполнения (буква Т в суффиксах или окончаниях наименований модулей) — и от превышения предельно допустимой температуры (OT). Сигналы срабатывания схем защиты (fault signals) можно контролировать на соответствующих выводах модулей, особенности функционирования схем защиты приведены в [12].

Модули серии V1200 предназначены для электропривода 3-фазных двигателей переменного тока с номинальным напряжением 400 В и номинальной мощностью 0,4-5,5 кВт. Приведенные в таблице 1 модули этой серии разработаны в 2005 г., однако в каталоге MELCO они позиционируются в категории новинок. Предположительно, возросший спрос на высоковольтные модули вызван растущим применением более экономичных (и высоковольтных) двигателей в бытовой технике и промышленных приложениях. В 2008 году фирма анонсировала новые типы модулей в серии 1200V — PS22A72, PS22A73, PS22A74, PS22A76, PS22A78-E [13] — под логотипом 1200V DIP-IPM. В таблице 3 приведены основные параметры модулей Intellimod Module из каталога Powerex, не включенные в таблицу 1 (в каталоге Powerex имеются практически все типы модулей из таблицы 1). Структура модулей этой серии соответствует той, что показана на рис. 5. Модули выпускаются в корпусах DIP (42 вывода).

Максимальное действующее значение тока Io в индуктивной нагрузке (обмотки двигателей) зависит от разных факторов, в том числе и от частоты управляющих ШИМ-импульсов, выбираемой разработчиками систем питания на основе рассматриваемых модулей. На рис. 9 приведены зависимости Io от частоты ШИМ-импульсов модулей серии Ver. 3 (в том числе PS21865, PS21867, не представленных в таблицах 1, 3). Характеристики для модулей с типовыми параметрами сняты при Vcc = 300 B, Vd = Vdb = 15 B, T = 125 °C, P.F = 0,8, частота модуляции ШИМ-сигналов — 60 Гц. На рис. 10 приведены такие же характеристики для модулей серии Ver. 4.

Напряжение насыщения Vce IGBT и падение напряжения на антипараллельных диодах Vec модулей существенно зависит от величины выходного тока Ic Для примера на рис. 11 показана типовая зависимость Vce от Ic и Vec от -Ic модулей PS22A78-E при различной температуре выводов Tj.

Использованные термины и сокращения:

CVCF inverter (Constant Voltage Constant Frequency Power Supply) — преобразователь постоянного напряжения в переменное с постоянной частотой).

Fault (signal, out, circuit) — сигнал, выход устройства, цепь/схема индикации отказов или срабатывания схем защиты различных электронных приборов.

HVIC (High Voltage Integral circuit) — схема управления верхними ключами мостовых схем.

LVIC (Low Voltage Integral circuit) — схема управления нижними ключами мостовых схем.

OT (Over Temperature) — схема защиты от перегрева микросхем, устройств и т. д.

OV/UV (Over/Under Voltage) — схема защиты от перенапряжений/пониженного напряжения.

SC (Short Circuit) — схема защиты от коротких замыканий.

Источник

Adblock
detector