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IPM在电力机车大功率开关电源中的应用研究
时间:2021-02-01 来源:亚博vip官网 浏览量 33729 次

亚博vip登陆|手机版|随着电子技术的发展,电力半导体技术已经成为现代电力电子技术的核心。以绝缘栅双极晶体管(IGBT)为代表的电力装置在许多工业控制领域得到了更广泛的应用。IGBT是典型的双极MOS复合功率计,集MOSFET和高功率晶体管(GTR)优点于一身,具有输入阻抗低、功率快、热稳定性好、驱动电路简单、通态电压低、耐压低、电流大等优点。智能电源模块IPM(智能电源模块)以IGBT为基础,在内部构建逻辑、控制、检测和维护电路,与普通IGBT相比,系统性能和可靠性有了较大提高,IPM一般损耗和开关损耗相对较高。

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1IPM的基本结构1.1 IPM结构IPM驱动高速低功耗IGBT芯片和优先门,如图1右侧所示根据内部电力电路设备,IPM分为H型、D型、C型和R型四种。图中,H型内部PCB为1个IGBT,D型内部PCB为2个IGBT,C型内部PCB为6个IGBT,R型内部PCB为7个IGBT。1.2IPM的内部机制IPM内部有闸门驱动控制电路、故障检测电路和各种维护电路,使用带有电流传感器的IGBT芯片监控IGBT的主电流。内部故障维护电路主要用于检测过电流、短路、低压等故障。

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图2是IPM功能框图。2IPM维护功能IPM内置的驱动器和维护电路使系统硬件电路非常简单可靠,延长了系统开发周期,并在发生故障时提高了系统的自我维护能力。

与普通IGBT模块相比,IPM减少了维护电路,极大地提高了系统性能和可靠性。IPM的维护功能还包括电压不足维护、短路维护、过电流维护和短路维护。IPM模块的一个维护电路产生动作时,内部IGBT门驱动装置的变频器门不接近电流,也不输入错误信号(Fo)。

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