标签: ipm模块

在现代电力电子技术中，集成功率模块(IPM，Integrated Power Module)凭借其高集成度和优良的性能，广泛用于电力电子转换系统，如电机驱动、逆变器和电源转换器。其工作原理可以概括为以下几个关键部分： 1. 结构组成 IPM模块通常包含以下关键组件： - 功率半导体器件：如IGBT（绝缘栅双极型晶体管）和MOSFET，用于开关高电压和大电流。 - 驱动电路：负责为功率半导体提供合适的驱动信号，确保快速且精确的开关动作。 - 保护电路：内置过电压、过电流、短路和过热保护机制，以防止器件损坏。 - 控制逻辑：可能包含简单的状态监测或更复杂的控制IC，用于实现故障检测和处理。 - 散热管理：通过基板和外部散热器相连，确保热能有效散发。 2. 工作原理详解 不控整流部分 在某些IPM模块中，尤其是在需要直流母线电压的应用中，会有一个不控整流桥，它将交流输入转换为直流电压，为逆变部分提供稳定的直流电源。 逆变回路 -核心功能：逆变回路利用功率半导体器件（通常是IGBT），根据控制信号（如PWM脉宽调制信号）将直流母线电压转换成三相交流电压。 -控制机制：控制电路根据外部指令（如电机控制算法的输出）生成PWM信号，控制IGBT的开关，从而改变输出电压的幅值和频率，驱动电机或其他负载。 斩波电路（特定应用） -在需要动态制动或能量回收的系统中，斩波电路用于处理电机回馈的能量，通过快速开关动作将能量导向制动电阻，避免母线电压过高。 3. 控制IC的角色 -监控与保护：控制IC持续监测模块的工作状态，包括温度、电流和电压，一旦检测到异常，立即触发保护机制。 -通信：一些高级IPM可能包含通信接口，如数字信号输入输出，允许外部控制器获取状态信息或发送控制命令。 4. 散热与热管理 -IPM的热管理至关重要，内部的温度传感器监控温度，确保在安全范围内工作。外部散热设计需匹配模块的热特性，以保证长期可靠运行。 5. 应用实例 在电机驱动应用中，IPM接收来自控制器的信号，通过快速开关IGBT来改变电机的供电频率和电压，实现速度和扭矩的精确控制。其内部的集成保护机制确保在异常情况下不会损坏，简化了系统设计，提高了可靠性。 综上所述，IPM模块通过集成的复杂电路和组件，实现了从控制信号到功率转换的高效、可靠转换过程，是现代电力电子系统中的关键部件。 江西万年芯微电子有限公司成立于2017年，是一家专业从事集成电路、存储芯片、传感器类产品、大功率模块及功率器件等封装测试研发的高新科技企业。目前已获得国内专利134项，是国家专精特新“小巨人”企业、“国家知识产权优势企业”，拥有国家级博士后工作站，为海关AEO高级认证企业，将坚持以实力推动科技创新的高质量发展。

12月 中旬，奉命为国家节能减排的白皮书提供一些资料，年前又参加了工信部关于如何支持电力电子的会议，见到了很多我很尊敬的前辈，很多还是父亲的好朋友。毫无 疑问，国家越来越重视与节能相关的行业。大家争论的无非两个问题，一是支持什么，二是如何支持。关于如何支持，我在前面已表述过个人的倾向：集中支持或支 持最有希望的。以中国人的个性，指望每个游击队壮大以后再整合，其结果多半几年后还是几股游击队。支持时就要保证有基本完整的团队。   关于支持什么大家给出如此多的答案倒是非常让我惊讶。仅仅有关IGBT的应用方向要求支持的技术类型就有好几种，每一种要求参与的公司更是眼花缭乱。要说到电源管理的IC ，仅应用就多得数不胜数。我们是应当优先发展针对电视的、CFL照明的、LED照明的、手机的、充电器的，还是电脑的、DVD的、电动汽车的、风力发电的等等。其实这也是一个做电源IC的公司应当首先考虑的。为此，最近异想天开胡诌了一个词，叫国产效益指数：   国产效益指数=（进口IC的价格 – 本土IC的价格）/系统厂商的毛利润   比如一个变频空调中的IPM模块，如果能实现国产化，也许每台空调可以给代工厂节省30-40元，但空调不是灯泡，坏了就坏了。这模块又是关键部件，坏了一定要派人去修的，更别提信誉的损失。空调厂商愿不愿意为了40元冒使用国产的危险哪？这要看40元 对于一台空调的利润是否重要，个人看来这就是件不易做的事。如果国家一定要发展，除非美的等企业可以参股这才是值得做的事，否者，很多国产效益指数低的产 品，即使做出来也只能当成果高高挂起，永远没有产生经济效益的机会。同理电动汽车上与传动有关的芯片除了比亚迪别人可能也不适合做。对于山寨手机则是另一 番光景，系统利润的微薄和大众对其质量的低要求使我们已很难看到欧美芯片，尤其是非核心的欧美芯片。如果一个上网本系统代工厂的利润是100元（注意这里不包括通路商和零售商的利润），国产电源芯片有机会吗？个人觉得对于现在的量，机会是不大的。但产品日益定型后，单台利润会下降，总体利润上升后机会就会越来越大了。   归根结底，我们要支持和优先发展“够得到”的市场。够不够得到，一是国产效益指数，一是产品的数量决定的。国产效益指数越高，数量越大，越是我们应当优先发展的。一个电子工程师，胡乱介入经济学，只是觉得有趣，大家千万别当真。