全球功率半导体及管理方案厂商-国际整流器公司(International Rectifier),日前表示该公司开发出至今集成度最高的智能功率模块。这款iNTERO可程序化隔离智能功率模块 (PI-IPM),可在单一封装内把功率平台整合于嵌入式驱动器机板,板上更配备一组可程序化数字信号处理器。全新PI-IPM模块可提供完全整合、灵活及高性能的解决方案,适用于15kW以下的三相、交流感应式及无刷式直流工业用和伺服马达,并能减低马达驱动器功率平台、相关控制及周边装置的设计时间、成本和风险。新组件编号为PIIPM50P12B004,额定值为1200V和50A,内含三相变频器所需各种功率半导体及一个可程序化40 Mips数字信号处理器,并具备电流感应、隔离、栅驱动器及功率平台保护功能,可直接介接马达驱动器主机及输入平台。
IR表示,新模块备有异步2.5 Mbps串联埠,能兼容可定标连贯接口/IEEE 1596-1992 (SCI)、服务供货商接口 (SPI) 及控制器局域网络 (CAN);同时设有「测试行动联合组织」(JTAG) IEEE 1149.1标准埠,能介接数字信号处理器;亦配备隔离式串联埠,附设触发通讯号输入,适用于正交编码器或SPI通讯。方案内更设有基本应用指令集及先进开发工具。
这套经验证的集成解决方案,能避免复杂功率系统开发过程中的成本及程序风险,让设计员一开始便可准确掌握开发成本。iNTERO PI-IPM模块以单一器件取代130个组件,大幅简化供应链的物流运作;同时可减省其他系统成本,如独立封装、缆线以至逻辑电路和功率平台的配对成本。
IR台湾分公司总经理朱文义表示:「系统设计员若将iNTERO PI-IPM模块运用于硬件设计,便可专注于控制策略和软件开发,妥善管理马达性能,加快产品推出市场的时间。该模块亦有助电子驱动器转型至变速马达,当中仅涉及有限的硬件设计投资。设计员可轻易替现有电子驱动器的性能进行升级。」
IR表示,新模块还配备先进的非穿透IGBT及崭新二极管技术,能在20kHz以下频率有效减低电流拖尾效应及保持极低的功率损耗。同时,它可提供方形的安全操作区,并设有十微秒短路能力,传导噪音也极低。设计人员只需采用停滞时间低至五百毫微秒或较光耦合器快十倍的栅驱动集成电路,结合IGBT内减低了的电流拖尾效应,便可发挥高至20kHz的切换频率。
此外,新模块经过精心设计,既可抑制噪音,亦能降低电磁干扰 (EMI) 过滤器的尺寸,还包含用于IGBT di/dt控制的独立开/关栅驱动器输出。由于该模块采用集成配置及精巧设计,因此可靠近马达,减少连接器及缆线的数量,进一步降低噪音。由于噪音及功率损耗甚低,控制部分可设置于功率平台之上。
PI-IPM模块综合了强化IGBT技术,同时为所有三相输入及直流总线提供电压不足及过压停机保护,兼具击穿保护、输入和输出讯号的配对传播延迟功能,以及线对线和接地失误的全面保护。该模块也能在强制性系统停机前,侦测马达绕线或缆线连接的绝缘损耗。综合各项先进功能,足使PI-IPM模块成为市场上最坚固耐用的设计之一。