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情況以及信息有所認識和了解，詳細內(nèi)容如下。
一、智能功率模塊內(nèi)部功能機制
智能功率模塊內(nèi)置的驅(qū)動和保護電路使系統(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一步的提高。
保護電路可以實現(xiàn)控制電壓欠壓保護、過熱保護、過流保護和短路保護。如果智能功率模塊中有一種保護電路動作，IGBT柵極驅(qū)動單元就會關斷門極電流并輸出一個故障信號(FO)。各種保護功能具體如下:
(1)控制電壓欠壓保護(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，封鎖門極驅(qū)動電路，輸出故障信號。
(2)過溫保護(OT):在靠近IGBT芯片的絕緣基板上安裝了一個溫度傳感器，當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，封鎖門極驅(qū)動電路，輸出故障信號。
(3)過流保護(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，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(SC):若負載發(fā)生短路或控制系統(tǒng)故障導致短路，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，封鎖門極驅(qū)動電路，輸出故障信號。跟過流保護一樣，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斷模式。為縮短過流保護的電流檢測和故障動作間的響應時間，智能功率模塊內(nèi)部使用實時電流控制電路(RTC)，使響應時間小于100ns，從而有效抑制了電流和功率峰值，提高了保護效果。
當智能功率模塊發(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自動保護的過程，反復動作。過流、短路、過熱保護動作都是非常惡劣的運行狀況，應避免其反復動作，因此僅靠智能功率模塊內(nèi)部保護電路還不能完全實現(xiàn)器件的自我保護。要使系統(tǒng)真正安全、可靠運行，需要輔助的外圍保護電路。
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。
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