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IPM PIM 伺服驱动的功率器件和前级控制电路

目前伺服驱动器的功率驱动级一般采用高压IGBT核心功率集成模块(PIM)智能功率模块(IPM)在技术上,也有一些小功率伺服和低于100瓦的低功率伺服和低压伺服IGBT或者功率MOS管道功率变送的主要原因是成本和安装结构,对于低压伺服,经常使用m低压大电流功率等级导电阻MOS降低饱和电压,减少导通损耗,提高驱动效率,降低驱动整体结构尺寸。

功率集成模块(PIM)内部多为6管或7管集成IGBT管芯包括相应的高速续流保护二极管的三相全桥结构,有的还集成了三相或单相全桥的整流输入和模块温度检测的热敏电阻,PIM包括德国在内的著名制造商Eupec、Semikon、Tyco、Vishay(IR相关业务)公司,日本富士公司,以及美国的Microsemi(原APT)公司等。

智能功率模块(IPM)内部不集成IGBT管芯和续流二极管也集成了一起IGBT管芯的栅极驱动电路是IPM名称的起源和差异PIM关键。最新的600V中小功率IPM也集成为高端桥臂IGBT自举电路和高压电平转移隔离电路由管芯的栅极驱动电路提供。IPM大部分是直接构成三相全桥的六管结构,个别IPM三相全桥整流输入,一般需要在相应的伺服应用中添加额外的再生制动IGBT单管及其驱动,以及三相或单相全桥整流。IPM的着名生产厂家包括日本的三菱和东芝公司,美国的Fairchild等公司。

IPM一般只需要在模块中集成即可使用IGBT管芯驱动电路提供适当的隔离电源和高速光耦合传输PWM开关控制信号。对于某些IPM而言,高端IGBT管芯驱动电路的隔离供电电源也可以直接由其自身集成的自举电路产生,但最好在每一个PWM周期为自举电路留出足够的自举充电时间,从而减少PWM今天,有效的周期占空比降低了驱动器的电压利用率。对于高压电平转移和隔离电路IPM而言,PWM原则上,开关控制信号可以直接与控制电路的逻辑信号连接。但出于安全考虑,特别是操作人员的人身安全,一般提倡高速光耦合隔离传输,实现电气功率级和控制级的完全隔离。

由于PIM内部没有集成IGBT因此,管芯的栅极驱动电路PIM必须配合相应的栅极驱动芯片。主流的栅极驱动芯片有集成高速光耦和栅极驱动电路以及相应的故障保护电路的IGBT包括美国在内的栅极驱动光耦制造商Avago和Fairchild日本的东芝和夏普公司;还有高压电平转移隔离电路和自举供电电路的高压格栅极驱动芯片,包括美国在内的制造商IR和Fairchild公司;还有一些栅极驱动芯片只包括栅极驱动电路,需要另外提供隔离电源和信号隔离。

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标签: tyco二极管

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