IGBT IPM智能模块的电路设计及在SVG装置中的应用

电源技术论文IGBT-IPM智能模块的电路设计及在SVG装置中的应用摘要:介绍了IGBT-IPM智能模块的基本情况和功能特点,并对该智能功率模块的相关电路设计方法和需要注意的问题进行了深入地分析,最后结合SVG装置,详细说明了该模块的应用,并给出了系统硬件结构图。关键词:IGBT-IPM智能模块;SVG;DSP1引言电力系统中大功率电力电子装置的开关元件主要是晶闸管和GTO。但是,随着近年来双极功率晶体管及功率MOSFET的问世以及生产技术的成熟,这些开关元件凭借自身优越的性能逐渐替代了晶闸管和GTO,并朝着节能、轻便、小型化的方向迅速发展。IGBT-IPMIntelligent PowerModule)智能模块正是其中的代表之一,它将IGBT单元、驱动电路、保护电路等结合在一个模块之中,利用这些优越的特性可极大地提高实际应用系统的稳定性同时可简化设计的难度缩小装置的体积。图12IGBT智能模块的主要特点与过去IGBT模块和驱动电路的组合电路相比,IGBT-IPM内含驱动电路且保护功能齐全,因而可极大地提高应用系统整机的可靠性。本文将要介绍的是富士电机最新推出的R系列IPM智能功率模块7MBP100RA-120的主要特点和使用情况。它除了具有体积小、可靠性高、价格低廉等优点以外,还具有以下主要功能:●内含驱动电路。该模块同时具有软开关特性,可控制IGBT开关时的dV/dt和浪涌电压;用单电源驱动时,无需反向偏压电源;并可防止误导通。关断时,IGBT栅极低阻抗接地可防止噪音等引起VGE上升而误导通;模块中的每个IGBT的驱动电路都设计了最佳的驱动条件。●内含各种保护电路。每个IGBT都具有过流保护(OC)、负载短路保护(SC)、控制电源欠压保护(UV)和过热保护(OH)等功能。图