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电路板中IPM的功能及检修方法

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点击次数:109 更新时间:2020年02月27日13:26:51 打印此页 关闭

IPM(Intelligent Power Module),即智能功率模块,内部不仅包含了电子开关和功率驱动部分电路,还集成了欠压、过流、过热等保护电路。


IPM的每一个IGBT管子(包括制动的IGBT)的前级都设有驱动及保护电路,每一组电路的接入引脚包括电源引脚、信号输入引脚和报警输出引脚,每当模块有欠压、过流、过热情形发生,异常报警信号Fo便有效输出,这个信号可以用来关断驱动信号的输入,从而起到保护作用。

IPM的特点:

IPM与以往IGBT模块及驱动电路的组件相比具有如下特点:

(1)内含驱动电路。设定了最佳的IGBT驱动条件,驱动电路与IGBT间的距离很短,输出阻抗很低,因此,不需要加反向偏压。所需电源为下桥臂1组,上桥臂3组,共4组。

(2)内含过电流保护(OC)、短路保护(SC)。由于是通过检测各IGBT集电极电流实现保护的,故不管哪个IGBT发生异常,都能保护,特别是下桥臂短路和对地短路的保护。

(3)内含驱动电源欠电压保护(UV)。每个驱动电路都具有UV保护功能。当驱动电源电压小于规定值时,产生欠电压保护。

(4)内含过热保护(OH)。OH是防止IGBT、FRD(快恢复二极管)过热的保护功能。IPM内部的绝缘基板上没有温度检测元件,检测绝缘基板温度Tcoh(IGBT、FRD芯片异常发热后的保护动作时间比较慢)。R-IPM进一步在各IGBT芯片内设有温度检测元件,对于芯片的异常发热能高速实现OH保护。

(5)内含报警输出(Fo)。Fo是向外部输出故障报警的一种功能,当OH及下桥臂OC、Tjoh、UV保护动作时,通过向控制IPM的微机输出异常信号,能切实停止系统。

(6)内含制动电路。和逆变桥一样,内含IGBT、FRD、驱动电路、保护电路,加上电能释放电阻可构成制动电路。

IPM智能模块内部元件牵连较多,除非明显的IGBT短路损坏,不太容易判断好坏。测试功能可以分别针对独立的单元,因为上端桥臂3路驱动电源独立,下端桥臂3路驱动电源共用,可以分4次接入电源,方法是使用一端公头一端母头的杜邦线,将母头插入IPM控制脚的插针,然后在公头一端接电源和控制信号,使用万用表测试模块内部对应的U、V、W与P、N脚的导通情况。但是这种方法只能测试模块内部单元能否控制导通和截止,模块内部特性不好,过流、过压、温度保护电路问题并不能测试到。



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