自動(dòng)化的步伐不斷加快，使電機驅動(dòng)系統成為未來(lái)行業(yè)的核心。在更大功率下提高能效和可靠性將繼續成為工業(yè)驅動(dòng)方案的重點(diǎn)。

 

變頻電機驅動(dòng)現在幾乎已經(jīng)成為所有應用領(lǐng)域的標準配置，帶來(lái)了：

 

· 全速運行時(shí)，效率更高

· 進(jìn)一步提高了效率，因為它們可以在需要時(shí)以較低的速度運行

 

電機驅動(dòng)系統有不同的分區方式。智能功率模塊(IPM)在單個(gè)模塊中包含逆變器和內部驅動(dòng)器。功率集成模塊包括逆變器和制動(dòng)電路，通常不含驅動(dòng)器。其原因是對于三相交流(AC)輸入的應用，智能功率模塊變得非常大。

 

讓我們看看沒(méi)有驅動(dòng)器的模塊：

 

 

模塊的引腳需要相互之間有一定的間距，以保持

 

· 安全性

· 長(cháng)期可靠性

 

這些間距必須根據各種應用的因素來(lái)計算，如驅動(dòng)器的最大工作高度、系統中的有效電壓、系統用的隔離度、模塊和印刷電路板的污染程度以及CTI等。

 

通過(guò)對典型的電機驅動(dòng)應用的詳細計算，得出最小模塊尺寸為70mm左右。如果加上門(mén)極驅動(dòng)控制引腳的空間，最小模塊的尺寸會(huì )更大。

 

對于小功率工業(yè)三相AC輸入應用，IPM模塊和凝膠填充模塊都被廣泛使用：IPM模塊沒(méi)有整流器，而凝膠填充模塊沒(méi)有驅動(dòng)器。在機器人焊接設備更加普及的驅動(dòng)下，凝膠填充模塊和IPM模塊都采用焊接引腳是新設計的趨勢。

 

以下是新的轉移成型PIM(TMPIM)模塊的橫截面圖：

 

請留意為了說(shuō)明，此圖比例經(jīng)拉大。

 

 

與現有模塊相比，TMPIM有個(gè)明顯的優(yōu)勢。整個(gè)模塊的厚度為8mm。引腳頂部與散熱器頂部之間的間隙為6mm，比5.5mm的間隙要求要大。凝膠填充模塊也能滿(mǎn)足這要求，但它們的厚度要厚很多(12mm對比TMPIM的8mm）。而IPM模塊則更薄。因此，機械設計人員需要對散熱器進(jìn)行成型，增加了額外的制造成本。

 

TMPIM所使用的IGBT是穩定可靠的Field Stop II 1200V IGBT，在150C、900V母線(xiàn)電壓和15V門(mén)極驅動(dòng)下的短路額定值超過(guò)10us。在發(fā)布之前，這些模塊在電機驅動(dòng)測試中進(jìn)行了廣泛的測試，包括臺架測試。

 

NCP57000隔離門(mén)極驅動(dòng)器是驅動(dòng)TMPIM的理想選擇。每個(gè)TMPIM使用6個(gè)隔離驅動(dòng)器。NCP57000門(mén)極驅動(dòng)器具有去飽和(DESAT)功能，可以檢測到過(guò)載電流，然后對IGBT進(jìn)行軟關(guān)斷，防止短路條件下過(guò)快的關(guān)斷產(chǎn)生過(guò)多的電壓尖峰。

 

TMPIM系列可以實(shí)現1000次以上的熱循環(huán)。沒(méi)有任何散熱器的標準凝膠填充模塊通常只能實(shí)現200個(gè)熱循環(huán)。這些模塊的功率循環(huán)曲線(xiàn)顯示出優(yōu)異的功率循環(huán)能力，取決于結溫的變化。TMPIM的較高功率模塊采用高性能的氧化鋁基板。從而在讀取功率循環(huán)曲線(xiàn)時(shí)，較低的熱阻導致較低的熱變化，從而導致較高的功率循環(huán)能力。

 

目前的TMPIM包括1200V轉換器-逆變器-制動(dòng)(CIB)模塊，其額定電流為25A，35A，35A含高性能基板，50A含高性能基板。

 

該系列中的新設計將涵蓋650V CIB模塊、650V六組、1200V六組、1200V六組和650V模塊含交錯式PFC和六組。

 

 

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