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集成式智能功率模块解决电机控制难题
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作者:
ebacomms
时间:
2017-11-17 18:10
标题:
集成式智能功率模块解决电机控制难题
电机是多数电器设备的核心组件,也是最消耗电能的装置,如果能够有效率地控制电机的运作,将对能源的利用有极大的帮助,符合世界节能减排的趋势。通过智能功率模块的协助,将能够有效提升电机的运作效率,让我们来进一步了解智能功率模块的特性。
提高电机控制应用的效率和可靠性
由于对高能效、环境责任和满足政府法规的需求不断增加,对高效电子系统的需求也越来越严苛。由于电机消耗的电能占比最大(占全球总能耗的
40% ~ 50%
),同时具备高效和可靠性能的电机控制解决方案
将
非常重要。
当前电机控制架构的主要设计考虑和难点很多,其中包括必须考虑电机的运作效率、可靠性,并降低噪声与热性能,还要考虑如何缩减电路板空间及易于设计整个系统。
飞兆半导体于
2016
年并入安森美半导体,使得安森美半导体的智能功率模块产品线更为完整。在功率半导体技术方面有多年专业经验的飞兆半导体,推出了
Motion SPM®
智能功率模块,综合了其在功率半导体技术方面的多年专长、先进的封装技术和应用知识,开发出适用于电机控制和工业变频器应用的解决方案。通过将电机驱动和保护电路集成到单个封装中,
SPM
模块简化并加快了系统设计,有助于优化效率。
SPM
模块提供全功能、高性能三相逆变输出级和优化的栅极驱动技术,最大程度地减少了电磁干扰
(
EMI
)
和损耗,并提供模块内保护功能。
Motion SPM®
智能功率模块内置的高压集成电路
(
HVIC
)
可将得到的逻辑电平栅极输入,转换为驱动模块的内部
MOSFET
或绝缘栅双极晶体管
(
IGBT
)
所需的高电压、高电流驱动信号。三个独立的源极
/
发射极开路引脚可用于各相位,以支持最广泛的控制算法。
Motion SPM®
产品组合电压范围包括
40 V
至
1200 V
,功率支持
20 W
至
7.5 kW
,提供设计可缩放性,能够进一步
缩短
上市时间,各种各样的封装选项可以帮助设计人员缩小外形尺寸。集成式
SPM
模块覆盖各种电机驱动应用,从小型风扇电机、泵、电动工具和家用电器到高功率空调设备和工业驱动。
SPM
模块还支持设计工具、参考设计和评估板,能够简化和缩短设计周期。
Motion SPM®
产品组合中的
SPM 3
功率模块系列,支持
600 V
和
1200 V
,适用于功率高达
3 kW
的广泛功率应用,独立的发射极开路引脚适用于各相位,
可
支持最广泛的控制算法。
SPM 3
模块支持具有非常低热阻的封装,包括
Al2O3
DBC
、陶瓷基板和
FULLPAK
可供客户选用。
SPM 3
功率模块已经通过
UL
第
E209204
(
UL1557
)认证,具有低功耗的
NPT Trench IGBT(
耐压
1200V
的器件
)
和
FS3 IGBT
(部分耐压
600V
的新产品),
通过内置自举二极管和热检测装置(
TSU
)实现更强、更完整的保护功能,拥有更高的抗噪声和浪涌能力,可提供更佳的可靠性,采用
DBC
基板
1.1
℃
/W
(最大值)来实现更佳的热性能,最大额定电流值扩大至
50 A
。
SPM 3
功率模块系列中的
FNB33060T
是一款先进的
SPM® 3
模块,支持
600 V - 30 A
三相
IGBT
逆变器,带积分栅极驱动器和保护功能,
采用
低功耗、额定短路
IGBT
,
使用
Al2O3
陶瓷基质实现极低热阻
,
内置自举二极管和专用
Vs
引脚简化
PCB
布局
,具备
低侧
IGBT
的独立发射极开路引脚
可
用于三相电流检测
,采用
单相接地电源
,支持
LVIC
内置温度感测功能,
可
用于监控温度
,并
已针对
5 kHz
开关频率进行优化
,
绝缘等级
可达
2500 Vrms/
分
。
还
有
其他几款型号功能近似,主要是电压与安培数不同,像是
FNB34060T
可支持
600 V - 40 A
,
FNB35060T
则是支持
600 V - 50 A
,
FSBB10CH120DF
可支持
1200 V - 10 A
,
FSBB15CH120DF
则是
1200 V - 15 A
,
FSBB20CH120DF
则可支持
1200 V - 20 A
,
多样化的选择,可以满足用户不同的需求
。
SPM 3
功率模块系列的所有器件都是引脚兼容的,包含有从
3A~50A/600V
和
10~20A/1200V
的广泛产品涵盖范围,拥有卓越的散热性能和低损耗,相当适合大功率空调(
3HP
〜
7HP
)、紧凑型工业级变频器、工业泵、工业风扇电机、伺服驱动器、交流感应、
无刷直流(
BLDC
)
和永磁同步
(
PMSM
)
电机类型等典型的应用。
安森美半导体
持续地扩展
Motion SPM®
的产品组合,并不断改进制造工艺、创新的拓扑,以及系统专业知识,以协助电路设计工程师开发出适用于任何电机控制应用的解决方案,
并
提供最广泛的封装
种类
,具备热性能优化封装,高功率密度和可稳健地装配等优势,拥有更佳的耐用性、优化的导通和开关损耗,有助于增加可靠性和减少设计时间,是高电压电机控制应用的理想选择。
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