智能功率模块的驱动和保护电路中的注意事项

IPM不仅把功率开关器件和驱动电路集成在一起，而且还内藏有过电压，过电流和过热等故障检测电路，并可将检测信号送到CPU或DSP作中断处理。它由高速低功耗的管芯和优化的门极驱动电路以及快速保护电路构成。即使发生IPM不仅把功率开关器件和驱动电路集成在一起，而且还内藏有过电压，过电流和过热等故障检测电路，并可将检测信号送到CPU或DSP作中断处理。它由高速低功耗的管芯和优化的门极驱动电路以及快速保护电路构成。即使发生负载事故或者使用不当，也可以IPM自身不受损坏。IPM一般使用IGBT作为功率开关元件，并内藏电流传感器及驱动电路的集成结构。IPM模块有四种封装形式：单管封装，双管封装，六管封装和七管封装。IPM模块具有以下的优点：

　　1）开关速度快。IPM内的IGBT芯片都选用高速型，而且驱动电路紧靠IGBT芯片，驱动延时小，所以IPM开关速度快，损耗小。

　　2）低功耗IPM内部的IGBT导通压降低，开关速度快，功耗小。

　　3）快速过电流保护。IPM实时检测IGBT电流，当发生严重过载或直接短路时，IGBT将被软关断，同时送出一个故障信号。

　　4）过热保护。在靠近IGBT的绝缘基板上安装了一个温度传感器，当基板过热时，IPM内部控制电路将截止栅极驱动，不响应输入控制信号。

　　5）桥臂对管互锬。在串接桥臂上，上下桥臂的驱动信号互锁。有效防止上下臂同时导通。

　　6）抗*力强。优化的门板驱动与IGBT集成，布局合理，无外部驱动线。

　　7）驱动电源欠电压保护。当低于驱动控制电源（一般为15V）就会造成驱动能力不够，增加导通损坏。自动检测驱动电源，当低于一定值超过10μs时，将截止驱动信号。

　　8）外围电路。IPM内藏相关的外围电路，缩短开发时间，加快产品上市。

　　对IPM布线，IPM的驱动和保护电路中的注意事项，简述如下：

　　1） IPM的保护功能包括控制电源的欠电压锁定（uv），过热保护（OT），过电流保护（OC）和短路保护（SC）。如果IPM其中有一种保护电路丁作，IGBT就关断并输出一个故障信号FO。

　　2）6个或7个IGBT单元的IPM四组隔离的供电电源，两单元或一单元的则在三相大功率中需要六组隔离电源，以避免噪声。IPM的控制电源端子应该一个至少0.1 μF的退耦电容，该电容帮助过滤共模噪声并提供IPM栅极电路所需电流。

　　3）三菱的IPM接口电平为低电平开通高电平截止。接口电路设计主要考虑的是噪声耦合问题。布线上不应把PCB板上走线布得太过靠近，否则开关使电位发生变化。

　　4）驱动信号隔离要采用高共模抑制比的高速光耦。低速光耦可用于故障输出端和制动输入端。