电动车控制器IPM模块及驱动电路

IPM与常规IGBT模块相比有它自己的特点。
1.内含驱动电路设定了最佳的IGBT驱动条件。驱动电路与IGBT间距离很短,输出阻抗很低,因此,不需要加反向偏压。所需控制电源为4组,上桥臂3组,互相独立;下桥臂三个驱动器共用一组电源。
2.内含过电流保护(OC)、短路保护(SC)在芯片中用辅助IGBT作为电流传感器,电流小于主IGBT的Ic,使检测功耗小,检测灵敏、准确。任一个IGBT过电流均可受到保护。
3.内含控制电源欠电压保护(UV)每个驱动器自身都具有UV保护功能,当控制电压Ucc小于规定值Uvv时,进行欠电压保护。
4.内含过热保护(OH)OH是防止主开关IGBT和续流二极管VDF、VDW过热的。IPM内部的绝缘基板上设有温度检测元件如过热输出壳温过高信号Tcdh。在IGBT芯片内也设有温度检测元件,当芯片因冲击电流瞬时过热时,输出结温过高信号Tioh。
5.内含报警输出(ALM)该信号送给控制系统中的微型机,使系统停止工作。
6.内含制动电路IGBT,,在外电路端子P与B之间接人制动电阻,即可实现制动。
7.散热效果好采用陶瓷绝缘结构,可以直接安装在散热器上,散热效果好。输入、输出端子并排成一列,间距为标准的2.54mm,用一个通用插件即可连接。利用导针,也很容易插入印制电路板的插头中。直流输入(P、N)、制动单元输出(B)及变频输出(U、V、W)端子各自安排得紧凑、合理,易于安装。全部接线采用插件或螺钉,装、拆方便。
使用IPM时应注意以下各项：
(1)控制电源必须有4组,且互相绝缘。上桥臂3组,下桥臂及制动单元的驱动器共用1组。
(2)四组控制电源与主电源间必须加以绝缘。而且,随着IGBT的开关动作,该绝缘部位将有很大的du/dt作用,因此要确保足够的距离,推荐大于2mm。
(3)下桥臂控制电源的GND和主电源的GND在IPM内部已连接好了,在IPM的外部绝对不要再连接。如果另加连接,则IPM的下桥臂内、外将由于di/dt而产生环流,容易引起IPM的误动作,甚至有可能破坏IPM的输入电路。
(4)各控制电源上连接的10VF和0.1VF的电容并非滤波电容,而是用于从电源到IPM之间布线阻抗的退耦。若需滤波,应另加电容。另外,从10VF和0.1VF电容到控制电路间的布线阻抗在过渡过程中是有波动的,应使这段到IPM端子的布线尽量短。上述退耦电容应具有较好的频率特性,例如用薄膜电容并联起来。
(5)信号输入端上拉。控制信号输入端用20k电阻上拉,而且内含制动单元的IPM,如果不使用该制动单元,也要将信号输入端上拉。否则,会由于 du/ dt的作用而产生误动作。
(6)主直流电源出口的大电容,可直接接到P、N端子之间。