【導讀】CIPOS™ Mini IM523係列是一個全新的智能功率模塊（IPM）係列，這些產品采用完全隔離的雙列直插式封裝，通過集成第二代逆導型IGBT，可以實現更高的電流密度和係統能效。IM523zhinenggonglvmokuaijuyouyigedaizijugongnengdejichengshijueyuantishangguizhajiqudongqiheyigekexiangkongzhiqitigongmonifankuixinhaodewendujianceqi，congerzuidaxiandudijianshaoleduiwaibuyuanjiandexuqiu。deyiyuzhexietexing，zhegexindeIPM係列的產品堪稱冰箱和洗衣機等家用電器所使用的變頻係統的完美搭檔。

CIPOS™ Mini IM523係列是一個全新的智能功率模塊（IPM）係列
，這些產品采用完全隔離的雙列直插式封裝，通過集成第二代逆導型IGBT，可以實現更高的電流密度和係統能效。IM523zhinenggonglvmokuaijuyouyigedaizijugongnengdejichengshijueyuantishangguizhajiqudongqiheyigekexiangkongzhiqitigongmonifankuixinhaodewendujianceqi，congerzuidaxiandudijianshaoleduiwaibuyuanjiandexuqiu。deyiyuzhexietexing，zhegexindeIPM係列的產品堪稱冰箱和洗衣機等家用電器所使用的變頻係統的完美搭檔。

文：英飛淩科技研發部首席工程師Taesung Kwon和技術營銷部高級首席工程師Laurent Beaurenaut

引言

大da多duo數shu家jia用yong電dian器qi都dou使shi用yong電dian機ji來lai操cao作zuo其qi功gong能neng
，如ru在zai洗xi衣yi機ji中zhong轉zhuan動dong滾gun筒tong
，或huo者zhe在zai冰bing箱xiang中zhong壓ya縮suo空kong氣qi或huo氣qi體ti。過guo去qu，這zhe些xie電dian機ji隻zhi能neng簡jian單dan的de開kai或huo關guan，或huo者zhe全quan天tian持chi續xu運yun轉zhuan，因yin而er耗hao電dian量liang巨ju大da
，噪zao音yin也ye非fei同tong小xiao可ke。通tong過guo變bian頻pin技ji術shu來lai調tiao節jie電dian機ji是shi一yi種zhong有you效xiao的de高gao能neng效xiao解jie決jue方fang案an。

rujin，shijiedaduoshudiqudeshenghuofangshidouyaohaoyongdaliangdianli，zhurukongtiaohebingxiangdengjiayongdianqihaihuidaozhieryanghuatanpaifangliangzengjia。jinnianlai，jiadianzhizaoshangyijingzhengming
，tongguotiaojiedianjishurugonglv
，keyixianzhujiangdidiannengsunhao。ciwai，dianjiyibubishizhongquansuyunzhuan。xiandaijiayongdianqidoupeibeilejiyubandaotidedianjikongzhizhuangzhi（變頻器），這讓電機運行更加悄無聲息
，不僅提高了能效，而且縮小了體積。

bianpinjishuxuyaoshiyongshidangdebandaotijiejuefangan。yizhongxingzhiyouxiaodefangfashishiyongzhinenggonglvmokuai。jianggonglvbandaotihequdongdianlujichengdaoyigemokuaizhong
，youzhuyuxitongshejirenyuantigaoxitongkekaoxing。zhezhongjiejuefanganjianhualeshengchanzhuangpeigongxu，bingqiekeyizaiyingjianshejifangmianjieshengshijianhejingli。raner，zheyangdejincouxingfengzhuangjichengyegeisanredailailebuxiaodenandu。yinci
，zhiguanzhongyaodeshishiyonggaonengxiaobandaotilaijianshaoqijianneibudegonglvsunhao。

CIPOS Mini IM523 IPM產品提高了中低功率驅動應用的可靠性和性能

英飛淩新近開發的CIPOS Mini IM523經專門設計
，適用於在下列應用中控製三相電機：

• 家用電器所使用的中低功率變速驅動裝置
• 暖通空調（供暖
、通風和空調）係統
• 工業風扇和驅動裝置（功率高達1.4 kW）

這些高能效IPM基於英飛淩最先進的600 V逆導型驅動器2（RC-D2）IGBT技術，它們采用DIP 36x21封裝，具備開放式發射極。IM523支持從6A到17A不等的多個電流等級，能夠為終端係統提供最合適的選擇。

對於家用電器而言，600 V RC-D2jishujidaditigaolexingjiabi，keyizaijiageyuxingnengzhijianqudezuijiapingheng。zhekuanzhinenggonglvmokuaizhenduidigonglvqudongyingyongjinxingleyouhua
，keyishixiandidaotongsunhaohezuidikaiguansunhao。tebiedi
，zaigaokaiguanpinlvyingyongzhong，IM523xiliekeyitigongxingyeneizuichusedekaiguansunhaohezhuoyuedenengxiao。tadefengzhuangzhuanmenzhenduixuyaolianghaoderechuandaohediangelidegonglvyingyongershixianlegailiang，qifengzhuanghesufengcailiaohaiyongyougenghaodefangchaoxingneng。

CIPOS Mini IM523 IPM具備集成式自舉電路，可簡化電路板布線。歸功於其行業標準封裝
，可以方便快捷地對現有的Mini IPM進行設計轉換（引腳到引腳兼容），而無需重新設計電路板
，從而縮短了產品上市時間。

圖1：CIPOS Mini IM523係列封裝外形概覽（尺寸：36 mm x 21 mm）

IM523 IPM內部

圖2所示為IM523 IPM的內部等效電路。它由6顆RC-D2 IGBT、一顆6通道柵極驅動IC和(he)一(yi)個(ge)用(yong)於(yu)溫(wen)度(du)監(jian)測(ce)的(de)熱(re)敏(min)電(dian)阻(zu)組(zu)成(cheng)。這(zhe)些(xie)元(yuan)件(jian)都(dou)安(an)裝(zhuang)在(zai)模(mo)塊(kuai)的(de)內(nei)部(bu)電(dian)路(lu)板(ban)上(shang)。為(wei)了(le)感(gan)測(ce)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)負(fu)載(zai)電(dian)流(liu)，模(mo)塊(kuai)采(cai)用(yong)開(kai)放(fang)式(shi)發(fa)射(she)極(ji)配(pei)置(zhi)
，在(zai)低(di)邊(bian)提(ti)供(gong)了(le)三(san)個(ge)分(fen)隔(ge)開(kai)的(de)發(fa)射(she)極(ji)端(duan)子(zi)。

圖2：IM523係列的框圖

它的集成式柵極驅動IC基於英飛淩最先進的絕緣體上矽（SOI）技術。這顆SOI柵極驅動器具備功能絕緣性能
，其設計旨在優化RC-D2 IGBT器件的開關性能。它還提供了諸多高級功能，如互鎖、欠壓閉鎖
、過流保護、防fang止zhi重zhong複fu短duan路lu，以yi及ji通tong過guo內nei部bu濾lv波bo提ti高gao抗kang噪zao能neng力li等deng。有you了le內nei部bu自zi舉ju二er極ji管guan
，便bian無wu需xu為wei高gao邊bian開kai關guan配pei備bei專zhuan門men的de二er次ci電dian源yuan電dian路lu，從cong而er大da大da降jiang低di了le總zong的de係xi統tong物wu料liao成cheng本ben。

這款IPM的真正與眾不同之處在於600 V RC-D2技術。逆導技術主要是將IGBT和續流二極管的功能集成到單顆芯片中。這種集成縮小了芯片的有效尺寸並降低了裝配成本。相比於前幾代逆導技術，RC-D2更加結實耐用，di/dt可控性也更好，從而降低了電磁噪聲。其特別之處在於

，它專門針對要求高頻開關的驅動應用（如洗衣機、冰箱和風扇）進行了優化
，因此有助於實現更低開關損耗和更高功率密度
，進而最終降低係統成本。

由於具有低Qrr特性
，RC-D2 IGBT的開關損耗比上一代逆導型IGBT降低了50%。然而，性能的提升不能以犧牲結實耐用性為代價。運行過程中的係統故障可能會導致短路事件。所以
，IPM模塊必須足夠結實耐用，以免受到此類短路事件的影響。

RC-D2開關具有優秀的短路安全工作區（SCSOA）
，因而可以防止此類事件的發生。通過使用RC-D2技術，IM523 IPM的短路峰值電流水平通常比前幾代產品降低了20%左右
，同時還能保持與之相似的短路耐受時間。例如，如果短路持續時間小於6 μs，那麼，在控製電源電壓為16.5 V條件下，IM523 IPM可以安全地關斷峰值約為60 A的短路電流（非重複）。

性能評價

IM523產品擁有前所未有的電氣特性和熱特性，它們為係統性能更上層樓鋪平了道路。在15 kHz開關頻率下，當變頻器輸出電流為4 A時
，這些智能功率模塊的功率損耗降低了25%。

圖3：功率損耗仿真測試條件：直流母線電壓= 310 V，功率模塊控製電壓= 15 V

，開關頻率= 15 kHz
，環境溫度= 30°C，散熱片熱阻= 3.2°C/W，功率因數= 0.8，調製指數= 0.8

利用三相變頻係統，對IM523的熱性能進行了評估。將它與使用上一代RC-IGBT技術和傳統IGBT及二極管的模塊進行了比較。為了評價每個解決方案的熱性能，測量了各個模塊在實際工作條件下的外殼溫度。測量結果如圖4所示。

圖 4：外殼溫度

使用RC-D2的IM523 IPM在熱性能方麵優於其競爭對手。當輸出電流為4.3A時
，采用上一代RC-IGBT技術的IPM的外殼溫度比IM523 IPM高出5°C。由於其開關性能更好
，在相同條件下，IM523 IPM的外殼溫度比使用單獨的IGBT和二極管芯片的IPM低2°C。

結語

全新CIPOS Mini IM523智能功率模塊係列是適用於變速電機驅動應用的優化解決方案。它采用成熟的緊湊型雙列直插式傳遞模封裝，可實現更高能效。得益於RCD2開關的特性以及其SOI柵極驅動器的高級功能，這些產品可以為IPM解決方案提供性能與結實耐用性兼顧的完美結合。

免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在於傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題，請聯係小編進行處理。

推薦閱讀：

集成電路的開路測量電阻法

SpectrumView跨域分析加速EMI診斷

大聯大汽車技術應用路演重慶場圓滿落幕

采用創新的FPGA 器件來實現更經濟且更高能效的大模型推理解決方案

揭秘熱設計集成電路設計的關鍵密碼