【选型】高速隔离器为DIP-IPM的运行提供安全保障
DIP-IPM(智能功率模块)是变频器的核心器件。智能功率模块一般由IGBT芯片、FWD(续流二极管)和控制(HVIC)电路组成。
由于开关频率的不断提高,致使引线寄生电感、寄生电容的现象愈加严重。对器件造成的过电压、过电流故障影响也越大。为提高变频系统的可靠性,电力电子生产厂家推出了DIP-IPM,是专门针对家电和伺服驱动器对功率器件低成本、小型化、高可靠性和易使用的要求开发而来。
图1:DIP-IPM电机驱动应用图
图1是DIP-IPM智能功率模块在电机驱动系统中的典型应用图。由图中可以看到:
1)DIP-IPM内置三相交流输出的IGBT逆变电路;
2)只需一个+15V的驱动电源;
3)高压集成HVIC高压控制电路,控制信号共地;
4)MCU输出信号与DIP-IPM驱动之间只需高速隔离器做隔离。
为满足DIP-IPM应用过程中,MCU控制信号与IPM高压信号的隔离,需要使用到高速隔离器。传统方案是使用高速隔离光耦来实现隔离功能,但由于光耦存在光衰、寿命较短, 6路光耦占用PCB面积太大等缺点,推荐使用SILICON LABS推出的高速隔离器Si8660BD,作为MCU控制信号与IPM高压信号的隔离。图2是Si8660原理框图:
图2:Si8660原理框图
Si8660原边A1~A6分别连接到MCU输出端(PWM控制信号),通过容耦隔离的方式将信号传递到副边B1~B6,输出的PWM控制信号连接到DIP-IPM的高压侧驱动Up、Vp、Wp以及低压侧驱动Un、Vn、Wn,实现MCU对DIP-IPM的运行控制。
Si8660的主要特点:
• 高传输速率:150Mbps
• 运行电压范围很宽:2.5V~5.5V
• 高达5000Vrms的隔离电压
• 额定工作电压下寿命可达60年
• 瞬态抑制能力50Kv/us
• 通过AEC-Q100汽车级认证
• 工作温度范围:-40~125℃
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胖胖熊 Lv8. 研究员 2017-12-26学习
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Clarence Lv8. 研究员 2017-12-22学习了
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