Možno ste už počuli IPM čipy, alebo vám možno ani neznejú vôbec povedome. Majú však viacero aplikácií v rôznych odvetviach priemyslu a tiež v DIY projektoch s motormi, napr, preto si ich v tomto článku rozoberieme, aby pre vás nemali žiadne tajomstvá.
Tieto integrované obvody Môžu byť veľmi praktické, ako uvidíte a nájdete ich v rôznych variantoch alebo od rôznych výrobcov, ako napríklad Infineon, STMicroelectronics atď.
Čo je IPM?
Un inteligentný napájací modul alebo IPM (Intelligent Power Module) Ide o pokročilé polovodičové spínacie zariadenie na čipe. Pojem „výkonový modul“ sa vzťahuje na prítomnosť komponentu na spínanie výkonu (zvyčajne tranzistor typu IGBT) a modul je „inteligentný“, pretože obsahuje dodatočné riadiace a ochranné obvody. Cieľom je optimalizovať výkon a uľahčiť návrh a implementáciu celkového riešenia.
IPM využívajú polovodičové zariadenia na spínanie vysokého výkonu. Tieto zariadenia môžu byť FET, BJT alebo IGBT, pričom posledné uvedené sú najbežnejšie, aj keď všetko bude závisieť od aplikácie, pre ktorú bude tento IC použitý.
IPM zahŕňa oveľa viac ako len zapínanie a vypínanie tranzistora a zahŕňa základné vlastnosti ako môžu byť:
- Obvody pohonu brány- Musia použiť správne napätie a dodávať veľké množstvo prúdu pre rýchle spínanie.
- Logika pohonu brány- Môže byť navrhnutý tak, aby zabránil súčasnému vedeniu IGBT na vysokej a nízkej strane. Táto funkcia je známa ako ochrana proti vypnutiu, prevencia krížového vedenia alebo blokovacie obvody.
- Ochranné obvody- Musia byť schopné detekovať a riešiť stavy nadprúdu, prepätia, skratu a podpätia.
- Komunikačná funkčnosť- Ak systém potrebuje uchovávať záznamy o poruchách alebo prevádzkových teplotách, bude potrebná určitá forma komunikačnej funkčnosti.
- Korekcia účinníka (PFC)- Niektoré aplikácie vyžadujú korekciu účinníka (PFC).
Medzi IPM na trhu nájdeme veľké množstvo modelov, niektoré z nich vyrábané spoločnosťami ako Infineon alebo STMicroelectronicsa väčšinou určené pre automobilový sektor, pre rôzne riadiace systémy motora, hoci ich možno nájsť aj v mnohých iných aplikáciách...
Typy alebo rodiny
L rodiny týchto modulov IPM Reklamy môžu byť niekedy rozdelené podľa charakteristík, ako napríklad:
- Kompaktný: Sú to vysoko integrované a kompaktné napájacie moduly. Sú určené na pohon motorov v aplikáciách od spotrebičov po ventilátory, čerpadlá a univerzálne pohonné jednotky. Zahŕňajú okrem iného aj sériu CIPOS Nano a Micro, čo je rodina ultra kompaktných a vysoko integrovaných napájacích modulov pre spotrebiteľské, rezidenčné a ľahké priemyselné aplikácie. Existujú aj pre trojfázové systémy.
- Štandardné: Sú robustné a zjednodušujú konštrukciu systému pohonu motora. Ide o produkty od povrchovo montovaných CIPOS Tiny, Nano, Micro a Mini až po štandardné CIPOS moduly pokrývajúce výkonový rozsah od 20W do 5kW.
- výkon: navrhnuté pre aplikácie s veľmi vysokým výkonom alebo aplikácie, ktoré vyžadujú vyšší výkon z hľadiska energetickej účinnosti, hustoty výkonu, robustnosti systému a spoľahlivosti v porovnaní s predchádzajúcimi.
Každý z nich je určený pre iné aplikácie alebo potreby, ktoré budú závisieť od toho, čo chcete.
Aplikácie IPM
undefined IPM sú najviac spojené s riadením motora, ale používajú sa aj v systémoch neprerušiteľného napájania, invertoroch a systémoch obnoviteľnej energie atď. Preto ich možno nájsť v množstve zariadení, ako sú:
- Ovládanie motora vozidla- IPM sú nevyhnutné pri riadení motora kvôli ich schopnosti zvládnuť vysoké prúdy a napätia, ako aj ich schopnosti poskytovať ochranu a kontrolu.
- Systémy neprerušiteľného napájania (UPS)- Používa sa v UPS/UPS na zabezpečenie spoľahlivého a stáleho zdroja energie.
- Konvertory/invertory: prítomné aj v systémoch na premenu jednosmerného prúdu na striedavý prúd.
- Systémy obnoviteľnej energie: IPM môžu byť v systémoch, ako sú solárne a veterné energetické systémy, na premenu a kontrolu vygenerovanej energie.
- spotrebiče: na ovládanie motorov a iných komponentov, ktoré vyžadujú napájanie.