什么是IGBT IPM(Intelligent Power Module)

IGBT IPM实例:规格和功能概述

本文的关键要点

・以ROHM的第3代IGBT IPM“BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列”为例,介绍IGBT IPM的实际产品。

・通过技术规格书中的产品概要、特点、框图等内容,了解IGBT IPM的基本规格。

到目前为止,作为IGBT IPM的基础知识,我们已经介绍过以下内容:

从本文开始,将分几个项目为大家介绍IGBT IPM的具体规格和功能。我们将以ROHM的第3代IGBT IPM“BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列”为例来展开具体内容。

IGBT IPM实例:规格和功能概述

接下来将为大家介绍“BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列”的概要,包括其应用领域、产品阵容、功能、特点以及与以往产品的不同之处。右图为BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列外观,共有两种封装。

如“IGBT IPM的优点”中所提到的,IPM的规格是在假设主要应用和近似应用的情况下设定的,其原本的使用方法就是根据用途选择合适的产品。因此,设计的起点是先通过产品的技术规格书了解产品的规格和特点。

ローム第三世代IGBT IPMのBM6337xS-xx/BM6357x-xxシリーズの外観

BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列的应用

BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列的规格主要是针对以下应用设定的:

  • AC100~240Vrms(DC400V以下)电机控制用逆变装置
  • 白色家电(空调、洗衣机、冰箱)电机控制用的逆变装置

基本上,这两个系列的产品适用于控制电机用的逆变装置,具体需要根据要处理的功率来区分使用。

BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列的产品阵容

BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列的产品阵容如下,可根据功能和额定值选用。

机型 额定 附加功能
BM63373S-VA/BM63373S-VC 10A/600V 具有温度输出功能和过热保护功能
BM63374S-VA/BM63374S-VC 15A/600V
BM63375S-VA/BM63375S-VC 20A/600V
BM63377S-VA/BM63377S-VC 30A/600V
BM63573S-VA/BM63573S-VC 10A/600V 具有温度输出功能
BM63574S-VA/BM63574S-VC 15A/600V
BM63575S-VA/BM63575S-VC 15A/600V
BM63577S-VA/BM63577S-VC 20A/600V

※ -VA:加长型,-VC:控制侧交错型

BM6337xS-xx系列具有温度输出功能和过热保护功能,BM6357x-xx系列只有温度输出功能。另外,每款型号都有两种封装形式,如表格下方的注释所述,“-VA”是加长型,“-VC”是控制侧交错型产品。关于封装的详细内容后续将进行介绍。

型号名称上附有链接,点击型号名称即可查阅技术规格书等产品信息。顺便提一下,在技术规格书中,“-VA”和“-VC”是通用的。

BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列的功能和特点概述

下面列出了BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列的功能特点和框图。模块内的功能块分别是高边栅极驱动器、低边栅极驱动器、通过三相结构在高低边各配置3个IGBT、以及高边的自举二极管。各栅极驱动器都包含驱动电路和保护电路。

  • DC输入、三相AC输出IGBT逆变器
  • 600V/10A、15A、20A、30A
  • 低边IGBT发射极开路
  • 内置自举二极管
  • 高边IGBT栅极驱动器(HVIC)
    ̵ 采用SOI(Silicon On Insulator)工艺
    ̵ 驱动电路
    ̵ 高压电平转换电路
    ̵ 自举二极管限流电路
    ̵ 控制电源欠压时误动作防止电路(UVLO,欠压锁定)
  • 低边IGBT栅极驱动器 (LVIC)
    ̵ 驱动电路
    ̵ 短路保护电路(SCP)
    ̵ 控制电源欠压时误动作防止电路 (UVLO,欠压锁定)
    ̵ 热关断电路 (TSD) ※仅限 BM6337xS-xx
    ̵ 模拟温度输出电路(VOT)
  • 错误输出 (LVIC)
    ̵ 低边IGBT用SCP、TSD、UVLO被激活时输出错误信息
  • 输入接口:支持3.3V和5V
  • UL认证:UL1557 File E468261

ローム第三世代IGBT IPMのBM6337xS-xx/BM6357x-xxシリーズのブロック図

上一代产品与BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列的不同点

BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列是ROHM第3代IGBT IPM产品。作为参考,下面列出了与上一代产品(第2代产品)之间的主要区别。两代产品在规格、功能集成和功能增加、精度等方面存在差异。

规格和功能 第2代 IGBT IPM 第3代 IGBT IP
PWM频率阵容 低速开关产品 < 6kHz ≤ 20 kHz
高速开关产品 ≤ 20kHz
电流阵容 低速开关产品 10A / 15A 10A/15A/20A/30A
高速开关产品 10A/15A/30A
温度监控精度 相当于VOT=2.77±0.14V (LVIC温度=90℃) ±6℃ 相当于VOT=2.77±0.05V (LVIC温度=90℃) ±2℃
温度保护功能 TSD产品或 VO产品 TSD & VOT产品或VOT产品
保护功能因素识别 无(最小FO信号输出时间 SCP:min 20µs UVLO: min 20µs TSD: min 20µs) 有(最小FO信号输出时间 SCP:min 45µs UVLO: min 90µs TSD: min 180µs)
IGBT(低边)关断期间扩展功能 (Fault pulse tuning)
产品识别功能 有(HVCC未接通时,通过HINU-GND、HINV-GND、HINW-GND的阻抗来识别)
短路保护触发电压 0.48V±0.025V (VOT产品) 0.48V±0.025V
0.48V±0.05V (TSD产品)

※VOT:温度输出,TSD:热关断,SCP:短路保护,UVLO:控制电源欠压时误动作防止(欠压锁定),参见其他框图

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