智能型器件IPM：高效能的解决方案

IPM 是IGBT 智能化功率模块，它将IGBT 芯片、驱动电路、保护电路和钳位电路等封装在一个模块内，不但便于使用而且大大有利于装置的小型化、高性能化和高频化。

IPM 的结构框图如图3－28所示，这是由两个IGBT 组成的桥路，集－射极间并有续流二极管。IGBT 为双发射极结构，其中小发射极是专为检测电流而设的，流过它的电流为集电极电流的1/1 000～1/20 000，取样电阻R 上的电压作为电流信号，该信号分别引入过电流和短路保护环节，从而精确可靠地保护IGBT 芯片。另外，由于IPM 模块结构使其内部布线短且合理，故线路杂散电感可忽略，即使对较大的di/dt，也能将栅极电压有效抑制在开启电压以内，避免其误导通，而无须栅－射极间的反向偏置。

图3－28　IPM 结构框图(www.xing528.com)

IPM 设有过流和短路保护、欠电压保护，当工作不正常时，通过驱动电路封锁IGBT的栅极信号同时发出报警信号；过热保护是通过设置在IPM 基板上的热敏器件检测IGBT芯片温度，当温升超过额定值时，通过驱动电路封锁栅极信号并报警。

控制系统和IPM 的接口一般采用光耦合器隔离，为了防止干扰产生的误动作，模块还设有干扰滤波器。

IPM 的容量主要由模块中的IGBT 决定，目前，IPM 的电流容量可达到10～600 A，电压有600 V 和1 200 V，能控制100 W 到100 kW 的电动机。例如，日本的PM150RRA060型IPM，其工作电压和电流分别为UCES＝600 V、IC＝150 A，饱和压降UCE（sat）＝1.8 V，绝缘耐压为5 750 V。IPM 的发展方向是大容量、多功能及高频化。