智能功率模塊將是下述內(nèi)容的主要介紹對(duì)象，通過這篇文章，小編希望大家可以對(duì)智能功率模塊的相關(guān)情況以及信息有所認(rèn)識(shí)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(dòng)和保護(hù)電路使系統(tǒng)硬件電路簡(jiǎn)單、可靠，縮短了系統(tǒng)開發(fā)時(shí)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(shí)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(dòng)作，IGBT柵極驅(qū)動(dòng)單元就會(huì)關(guān)斷門極電流并輸出一個(gè)故障信號(hào)(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(shí)間超過toff=10ms，發(fā)生欠壓保護(hù)，封鎖門極驅(qū)動(dòng)電路，輸出故障信號(hào)。
(2)過溫保護(hù)(OT):在靠近IGBT芯片的絕緣基板上安裝了一個(gè)溫度傳感器，當(dāng)智能功率模塊溫度傳感器測(cè)出其基板的溫度超過溫度值時(shí)，發(fā)生過溫保護(hù)，封鎖門極驅(qū)動(dòng)電路，輸出故障信號(hào)。
(3)過流保護(hù)(OC):若流過IGBT的電流值超過過流動(dòng)作電流，且時(shí)間超過toff，則發(fā)生過流保護(hù)，封鎖門極驅(qū)動(dòng)電路，輸出故障信號(hào)。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(jí)關(guān)斷模式。其中，VG為內(nèi)部門極驅(qū)動(dòng)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(dòng)作電流，則立刻發(fā)生短路保護(hù)，封鎖門極驅(qū)動(dòng)電路，輸出故障信號(hào)。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(jí)關(guān)斷模式。為縮短過流保護(hù)的電流檢測(cè)和故障動(dòng)作間的響應(yīng)時(shí)間，智能功率模塊內(nèi)部使用實(shí)時(shí)電流控制電路(RTC)，使響應(yīng)時(shí)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(shí)，其故障輸出信號(hào)持續(xù)時(shí)間tFO為1.8ms(SC持續(xù)時(shí)間會(huì)長(zhǎng)一些)，此時(shí)間內(nèi)智能功率模塊會(huì)封鎖門極驅(qū)動(dòng)，關(guān)斷智能功率模塊;故障輸出信號(hào)持續(xù)時(shí)間結(jié)束后，智能功率模塊內(nèi)部自動(dòng)復(fù)位，門極驅(qū)動(dòng)通道開放。
可以看出，器件自身產(chǎn)生的故障信號(hào)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(huì)重復(fù)自動(dòng)保護(hù)的過程，反復(fù)動(dòng)作。過流、短路、過熱保護(hù)動(dòng)作都是非常惡劣的運(yùn)行狀況，應(yīng)避免其反復(fù)動(dòng)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(shí)現(xiàn)器件的自我保護(hù)。要使系統(tǒng)真正安全、可靠運(yùn)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(cè)
IPM檢測(cè)的主要方法有直觀檢查法、電壓測(cè)量法、電阻測(cè)量法和代換法4種。若采用示波器測(cè)量它的輸出端信號(hào)波形效果會(huì)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(cè)量擋)，測(cè)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(cè)量U、V、W3個(gè)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(cè)量U、V、W3個(gè)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(cè)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(duì)小編來說都是莫大的鼓勵(lì)和鼓舞。最后的最后，祝大家有個(gè)精彩的一天。
