智能功率模塊將是下述內(nèi)容的主要介紹對象，通過這篇文章，小編希望大家可以對智能功率模塊的相關(guān)情況以及信息有所認(rèn)識和了解，詳細(xì)內(nèi)容如下。
一、智能功率模塊內(nèi)部功能機(jī)制
智能功率模塊內(nèi)置的驅(qū)動和保護(hù)電路使系統(tǒng)硬件電路簡單、可靠，縮短了系統(tǒng)開發(fā)時間，也提高了故障下的自保護(hù)能力。與普通的IGBT模塊相比，智能功率模塊在系統(tǒng)性能及可靠性方面都有進(jìn)一步的提高。
保護(hù)電路可以實現(xiàn)控制電壓欠壓保護(hù)、過熱保護(hù)、過流保護(hù)和短路保護(hù)。如果智能功率模塊中有一種保護(hù)電路動作，IGBT柵極驅(qū)動單元就會關(guān)斷門極電流并輸出一個故障信號(FO)。各種保護(hù)功能具體如下:
(1)控制電壓欠壓保護(hù)(UV):智能功率模塊使用單一的+15V供電，若供電電壓低于12.5V，且時間超過toff=10ms，發(fā)生欠壓保護(hù)，封鎖門極驅(qū)動電路，輸出故障信號。
(2)過溫保護(hù)(OT):在靠近IGBT芯片的絕緣基板上安裝了一個溫度傳感器，當(dāng)智能功率模塊溫度傳感器測出其基板的溫度超過溫度值時，發(fā)生過溫保護(hù)，封鎖門極驅(qū)動電路，輸出故障信號。
(3)過流保護(hù)(OC):若流過IGBT的電流值超過過流動作電流，且時間超過toff，則發(fā)生過流保護(hù)，封鎖門極驅(qū)動電路，輸出故障信號。為避免發(fā)生過大的di/dt，大多數(shù)智能功率模塊采用兩級關(guān)斷模式。其中，VG為內(nèi)部門極驅(qū)動電壓，ISC為短路電流值，IOC為過流電流值，IC為集電極電流，IFO為故障輸出電流。
(4)短路保護(hù)(SC):若負(fù)載發(fā)生短路或控制系統(tǒng)故障導(dǎo)致短路，流過IGBT的電流值超過短路動作電流，則立刻發(fā)生短路保護(hù)，封鎖門極驅(qū)動電路，輸出故障信號。跟過流保護(hù)一樣，為避免發(fā)生過大的di/dt，大多數(shù)智能功率模塊采用兩級關(guān)斷模式。為縮短過流保護(hù)的電流檢測和故障動作間的響應(yīng)時間，智能功率模塊內(nèi)部使用實時電流控制電路(RTC)，使響應(yīng)時間小于100ns，從而有效抑制了電流和功率峰值，提高了保護(hù)效果。
當(dāng)智能功率模塊發(fā)生UV、OC、OT、SC中任一故障時，其故障輸出信號持續(xù)時間tFO為1.8ms(SC持續(xù)時間會長一些)，此時間內(nèi)智能功率模塊會封鎖門極驅(qū)動，關(guān)斷智能功率模塊;故障輸出信號持續(xù)時間結(jié)束后，智能功率模塊內(nèi)部自動復(fù)位，門極驅(qū)動通道開放。
可以看出，器件自身產(chǎn)生的故障信號是非保持性的，如果tFO結(jié)束后故障源仍舊沒有排除，智能功率模塊就會重復(fù)自動保護(hù)的過程，反復(fù)動作。過流、短路、過熱保護(hù)動作都是非常惡劣的運行狀況，應(yīng)避免其反復(fù)動作，因此僅靠智能功率模塊內(nèi)部保護(hù)電路還不能完全實現(xiàn)器件的自我保護(hù)。要使系統(tǒng)真正安全、可靠運行，需要輔助的外圍保護(hù)電路。
二、智能功率模塊IPM故障檢測
IPM檢測的主要方法有直觀檢查法、電壓測量法、電阻測量法和代換法4種。若采用示波器測量它的輸出端信號波形效果會更好。因IPM最常見的故障現(xiàn)象是功率管損壞。
首先，將數(shù)字萬用表置于二極管擋(PN結(jié)壓降測量擋)，測量300V供電端子與地間的正向?qū)▔航禐?.403V，反向?qū)▔航禐闊o窮大(顯示的數(shù)字為1)。
然后，將數(shù)字萬用表置于二極管擋，測量U、V、W3個輸出端子與300V供電端子P+間的正向?qū)▔航禐?.448V，反向?qū)▔航禐闊o窮大(顯示的數(shù)字為1)。
接下來，將數(shù)字萬用表置于二極管擋，測量U、V、W3個輸出端子與接地端子P?間的正向?qū)▔航禐?.448V，反向?qū)▔航禐闊o窮大(顯示的數(shù)字為1)。
若以上測量的導(dǎo)通壓降為0或過小，說明功率管擊穿或漏電;若正、反向都為無窮大，說明功率管開路或內(nèi)部線路開路。
最后，小編誠心感謝大家的閱讀。你們的每一次閱讀，對小編來說都是莫大的鼓勵和鼓舞。最后的最后，祝大家有個精彩的一天。
