国产450A-600V车用智能功率模块的研发

基于国内封装厂商的六合一IGBT模块GD450HTT60C7S,额定值为450A/600V。采用某款驱动IC设计了该IPM模块的智能驱动和保护电路,实现了包括控制电压源欠压保护、过流/短路保护和过温保护功能。IPM的控制接口采用较为常用的方形截面的排针结构,与高压相连的驱动电源和低压的PWM信号在空间上充分隔离。该IPM已经成功用于一款高功率密度的车用集成控制器。

基于DSP的矿井电机车调速系统的设计

针对传统电机车串联电阻调速时消耗能量大、效率低的缺点,设计了以DSP为控制核心的直流电机车的调速系统。该系统主电路采用三相桥式逆变器和整流电路,利用SVPWM控制技术和反馈跟踪控制策略,实现了转速和电流的双闭环控制。实验表明,该系统具有调速范围宽、抗干扰性强等特点,能够较好地解决传统电机车效率低的问题。

新型双列直插封装智能功率模块及其外部电路设计

随着电力电子技术、微电子技术和控制理论的发展,控制驱动系统中的功率变换器和控制技术不断更新,变频控制越来越多地应用于工业现场,如电机控制、PWM整流、有源电力滤波等领域。用于变频控制的电力电子器件正向小型化、大功率、高集成度方向发展,同时价格也在不断降低。本文介绍的双列直插封装智能功率模块(DoubleIn-linePackageIntelligentPowerModule,简为DIP-IPM)就属此类高集成度电力电子器件。介绍了DIP-IPM的基础结构,给出了具体的外围电路设计和实验结果。

一种数字控制SPWM逆变器的设计

研究了一种数字控制逆变器,采用智能功率模块PS21865,减少了系统的复杂性,提高系统的可靠性。分析了单极性SPWM控制策略的优点和应用场合,给出了基于转速/电流双闭环控制的SPWM调制策略,完成了对直流变频空调压缩机的控制,并给出实验波形。

中低压保护控制异构双重化方案研究

110 k V以下电压等级电网出线间隔一般按远后备方式配置保护(单套配置),当主保护拒动时远后备保护无选择性切除故障,一定程度上降低了供电可靠性,出线间隔保护测控一体化装置存在异常后保护和远方控制功能同时失去的风险,造成一次设备较长时间无保护运行。研究了远后备配置方式下提升保护的选择性,并基于现阶段智能变电站的技术,提出一种通过增加智能化接口方式实现保护控制功能的异构双重化配置方案,以较低的成本增加为代价实现中低压保护的冗余配置,使远后备保护具有选择性。

高性能数控机床交流主轴驱动系统

介绍一种双微机控制的高性能交流主轴驱动系统。该系统以 80 C196 MC- 80 C196 KC双单片机为控制电路核心 ,采用先进的智能功率模块作为功率开关元件组成交直交电压型主回路 ,控制算法采用转差频率式矢量控制 ,并具有功能齐全的检测与保护电路。

SiC功率模块封装技术及展望

SiC MOSFET器件的集成化、高频化和高效化需求,对功率模块封装形式和工艺提出了更高的要求。本文中总结了近年来封装形式的结构优化和技术创新,包括键合式功率模块的金属键合线长度、宽度和并联数量对寄生电感的影响,直接覆铜(DBC)的陶瓷基板中陶瓷层的面积和高度对寄生电容的影响,以及采用叠层换流技术优化寄生参数等成果;综述了双面散热结构的缓冲层厚度和形状对散热指标和应力与形变的影响;汇总了功率模块常见失效机理和解决措施,为模块的安全使用提供参考。最后探讨了先进烧结银技术的要求和关键问题,并展望了烧结封装技术和材料的发展方向。

叠层双面冷却功率模块封装性能研究

随着电力电子系统的功率密度、工作频率不断提升,传统封装功率模块的散热性能、电磁性能已无法满足系统的要求。为了使功率模块满足小型化、轻量化、高频化的使用要求,本文设计了一款基于功率芯片叠层的双面冷却功率模块。利用验证过的仿真方法,分别对650V/600A传统封装功率模块和叠层双面冷却功率模块进行了热阻仿真和杂散电感提取。结果表明:与同等规格的传统封装相比,叠层双面冷却功率模块体积减小了93.6%;热阻约为0.039℃/W,与传统封装相比减小了约50.6%;同规格传统封装的杂散电感约20.6nH,而叠层双面冷却功率模块的杂散电感仅为7.8nH,降低了约62%。

双电源智能转换控制器设计

以单片机CPLD EMP1270为核心进行双电源自动切换系统的软、硬件设计。利用CPLD专有的大容量高速缓存芯片,极大地改善了信息传输的性能,从而缩短了仿真编译时间,提高了双电源智能转换开关的可靠性、智能性、高效性等整体性能。根据不同故障情况实现对电源故障状况的准确判断并迅速切换,完成双电源间的转换,保证供电的连续性。

智能功率模块的封装结构和发展趋势

在消费电子和一般工业应用的电机驱动领域智能化模块封装结构研发过程中,设计人员和制造厂商面临如何实施稳健设计,优化工艺流程、提高良率、降低成本、扩大产能等很多实际问题。解决这些问题的首要突破口是智能功率模块结构设计本身,其中模块结构和互连方式设计对产品开发人员的想象力提出极大挑战,而器件应用、可靠性及市场等因素又极大地制约了开发人员创造性的发挥。文章介绍了功率半导体器件及智能功率模块的发展,分析了常用(一般低于1500V)智能功率模块的特点、结构和工艺流程,以及封装过程所使用的材料和产生的问题,最后探讨了封装设计的发展趋势。

采用逆导型IGBT的新型3A/600V DIP-IPM

三菱电机日前已开发出一种采用新型功率硅片技术的3A/600V超小型双列直插式智能功率模块(IPM),即第4代DIP-IPM。该技术将续流二极管的硅片集成到IGBT硅片上,从而将模块内部的硅片数量减少了一半,使得IPM的可靠性更高,功率密度更大。在此,介绍了这种新技术以及3A/600V第4代DIP-IPM的设计和特性。

一款高性能IGBT智能功率模块

基于自主开发的600 V/30 A IGBT芯片研制了一款高性能智能功率模块(IPM)。该IPM采用引线框架、印制电路板(PCB)和直接覆铜(DBC)结构技术方案,对焊接和注塑封装工艺进行了优化,并对模块的热性能进行了计算。与三菱公司IPM在常温快速启停、高温空载快速启停、温升方面进行了对比试验分析。测试结果表明,采用自主开发IGBT芯片的IPM完全满足应用需求。该IPM在常温快速启停试验运行50 min后进行保护,保护时间比三菱公司IPM略长;在高温空载快速启停和温升方面,该IPM与三菱公司IPM无明显差异;在高温空载快速启停试验中,稳态下该IPM驱动器最高温度为105℃;温升试验中,采用该IPM驱动电机,电机温升为56℃。

双列直插式智能功率模块的温度输出功能

介绍了双列直插式智能功率模块(DIPIPM)的一种新功能,即温度输出功能。详细介绍了温度输出功能的原理、特性以及如何在隔离和非隔离系统中使用该功能等。最终给出了变频空调利用DIPIPM的温度输出功能对系统进行降频处理后的温度变化曲线。

新型50 A和75 A/600 V压注模封装IPM

介绍了额定值为50 A/600 V和75 A/600 V的大型双列直插式智能功率模块(第4代DIPIPMTM),该产品是三菱电机针对柜式变频空调和工业变频驱动应用而开发的。它采用第5代全栅型CSTBTTM硅片、小型化IC和新型导热绝缘膜等多项新技术。

国产化6500V/200A高压大功率IGBT的研制

研制的IGBT器件采用完全国产化芯片,通过ANSYS仿真软件对电磁场、热、应力分布等特性进行仿真,实现IGBT器件结构设计最优化;研制的高压大功率IGBT通过了器件、功率模块、辅助变流柜和机车级的试验验证。试验结果满足设计要求,并已形成了芯片—IGBT器件—功率模块—变流器完整产业链,成功批量应用在国内轨道交通领域,具有重大的社会意义和市场前景。

太阳能装备用光伏电池封装材料的市场供需情况

“十三五”期间,在国内装机需求以及海外市场的带动下,太阳能产业呈现稳定增长的发展态势,太阳能装备用光伏电池封装材料作为太阳能组件必不可少的关键材料,具有广阔的市场空间。该文对太阳能装备用光伏电池封装材料市场供给情况进行了分析,对其未来市场需求情况进行了预测,并提出了相关建议。

基于智能功率模块的变频洗衣机驱动板设计

本文介绍了基于双列直插智能功率模块DIPIPM的变频洗衣机驱动板设计,主要叙述了DIPIPM周边电路设计及基于TOPSwitch的开关电源设计,并从抗干扰方面介绍了PCB布局方面的注意事项。整个驱动板开发时间短、成本低、结构紧凑、可靠性高,是一种非常优化的变频家电驱动方案,并在应用中得到了很好的验证。