Vielleicht haben Sie davon gehört IPM-Chips, oder vielleicht kommen sie Ihnen überhaupt nicht bekannt vor. Sie finden jedoch vielfältige Anwendungsmöglichkeiten in unterschiedlichen Branchen und Bereichen zum Beispiel bei DIY-Projekten mit Motoren, deshalb werden wir sie in diesem Artikel besprechen, damit sie keine Geheimnisse für Sie haben.
Diese integrierten Schaltkreise Sie können sehr praktisch sein, wie Sie sehen werden, und Sie können sie in verschiedenen Varianten oder von verschiedenen Herstellern finden, wie z. B. Infineon, STMicroelectronics usw.
Was ist ein IPM?
Un Intelligentes Leistungsmodul oder IPM (Intelligentes Leistungsmodul) Es handelt sich um ein fortschrittliches On-Chip-Halbleiter-Leistungsschaltgerät. Der Begriff „Leistungsmodul“ bezieht sich auf das Vorhandensein einer Leistungsschaltkomponente (normalerweise ein IGBT-Transistor) und das Modul ist „intelligent“, weil es zusätzliche Steuer- und Schutzschaltungen enthält. Ziel ist es, die Leistung zu optimieren und den Entwurf und die Implementierung der Gesamtlösung zu erleichtern.
IPMs verwenden Halbleiterbauelemente für Hochleistungsschaltung. Diese Geräte können FET, BJT oder IGBT sein, wobei letzteres am häufigsten vorkommt, obwohl alles von der Anwendung abhängt, für die dieser IC verwendet werden soll.
Ein IPM beinhaltet viel mehr als nur das Ein- und Ausschalten eines Transistors und umfasst Folgendes unerlässliche Eigenschaften wie sie sein können:
- Gate-Antriebsschaltungen- Sie müssen die richtige Spannung anlegen und große Strommengen liefern, um schnell schalten zu können.
- Gate-Antriebslogik- Kann so ausgelegt werden, dass verhindert wird, dass High-Side- und Low-Side-IGBTs gleichzeitig leiten. Diese Funktionalität wird als Auslöseschutz, Querleitungsverhinderung oder Verriegelungsschaltungen bezeichnet.
- Schutzschaltungen- Sie müssen in der Lage sein, Überstrom-, Überspannungs-, Kurzschluss- und Unterspannungszustände zu erkennen und zu beheben.
- Kommunikationsfunktionalität- Wenn das System Protokolle von Fehlerereignissen oder Betriebstemperaturen führen muss, ist irgendeine Form von Kommunikationsfunktionalität erforderlich.
- Leistungsfaktorkorrektur (PFC)- Einige Anwendungen erfordern eine Leistungsfaktorkorrektur (PFC).
Unter den IPMs auf dem Markt finden wir eine große Anzahl von Modellen, einige davon hergestellt von Unternehmen wie Infineon oder STMicroelectronicsSie sind vor allem für den Automobilbereich für verschiedene Motorsteuerungssysteme gedacht, finden sich aber auch in vielen anderen Anwendungen...
Typen oder Familien
Die Familien dieser IPM-Module Werbespots können manchmal nach Merkmalen unterteilt werden, wie zum Beispiel:
- Compact: Es handelt sich um hochintegrierte und kompakte Leistungsmodule. Sie sind für den Antrieb von Motoren in Anwendungen konzipiert, die von Geräten bis hin zu Lüftern, Pumpen und Allzweckantriebseinheiten reichen. Dazu gehören unter anderem auch die CIPOS Nano- und Micro-Serien, eine Familie ultrakompakter und hochintegrierter Leistungsmodule für Verbraucher-, Wohn- und Leichtindustrieanwendungen. Es gibt sie auch für Drehstromsysteme.
- Standard: Sie sind robust und vereinfachen den Aufbau des Motorantriebssystems. Es umfasst Produkte vom oberflächenmontierten CIPOS Tiny, Nano, Micro und Mini bis hin zu Standard-CIPOS-Modulen, die einen Leistungsbereich von 20 W bis 5 kW abdecken.
- Kennzahlen: Entwickelt für Anwendungen mit sehr hoher Leistung oder Anwendungen, die im Vergleich zu den vorherigen eine überlegene Leistung in Bezug auf Energieeffizienz, Leistungsdichte, Systemrobustheit und Zuverlässigkeit erfordern.
Jedes ist für unterschiedliche Anwendungen oder Bedürfnisse konzipiert, je nachdem, was Sie wollen.
Anwendungen von IPMs
Die IPM sind am engsten mit der Motorsteuerung verbunden. Sie werden aber auch in unterbrechungsfreien Stromversorgungssystemen, Wechselrichtern und erneuerbaren Energiesystemen usw. eingesetzt. Daher sind sie in einer Vielzahl von Geräten zu finden, wie zum Beispiel:
- Steuerung des Fahrzeugmotors- IPMs sind in der Motorsteuerung aufgrund ihrer Fähigkeit, hohe Ströme und Spannungen zu bewältigen sowie Schutz und Steuerung zu bieten, von entscheidender Bedeutung.
- Unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme (USV)- Wird in USVs/USVs verwendet, um eine zuverlässige und konstante Stromquelle bereitzustellen.
- Konverter/Wechselrichter: kommt auch in Systemen zur Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom vor.
- Erneuerbare Energiesysteme: IPMs können in Systemen wie Solar- und Windenergieanlagen eingesetzt werden, um die erzeugte Energie umzuwandeln und zu steuern.
- Geräte: Zur Steuerung von Motoren und anderen Komponenten, die Strom benötigen.