Как правильно подключить модуль IRAMx10UP60B. Какие компоненты необходимы для работы схемы. Какие особенности нужно учесть при разработке. На что обратить внимание при выборе элементов схемы.
Основные характеристики модуля IRAMx10UP60B
Модуль IRAMx10UP60B представляет собой интеллектуальный силовой модуль для управления трехфазными электродвигателями мощностью от 400 до 750 Вт. Основные характеристики модуля:
- Максимальное напряжение коллектор-эмиттер: 600 В
- Номинальный выходной ток: 10 А (при 25°C), 5 А (при 100°C)
- Максимальная рассеиваемая мощность: 20 Вт на фазу
- Максимальная частота ШИМ: 20 кГц
- Встроенный токовый шунт сопротивлением 33 мОм
- Встроенный термистор сопротивлением 100 кОм
- Тепловое сопротивление кристалл-корпус: 4.2°C/Вт
- Корпус SIP1 размером 62×22.3×5 мм
Назначение выводов модуля IRAMx10UP60B
Модуль IRAMx10UP60B имеет следующие основные выводы:
- VB(U,V,W) — напряжение питания драйверов верхнего плеча
- VS(U,V,W) — эмиттеры верхних IGBT
- HIN(U,V,W) — входы управления верхними ключами
- LIN(U,V,W) — входы управления нижними ключами
- VCC — напряжение питания драйвера
- COM — общий вывод
- ITRIP — вход защиты от перегрузки по току
- FO — выход сигнала ошибки
- U,V,W — выходы фаз двигателя
- P — положительная шина питания
- N — отрицательная шина питания
Типовая схема подключения IRAMx10UP60B
Рассмотрим типовую схему подключения модуля IRAMx10UP60B для управления трехфазным двигателем:
Основные элементы схемы:
- Конденсаторы C1-C3 (бутстрепные) — для формирования напряжения питания драйверов верхнего плеча
- Конденсатор C4 — для питания драйвера
- Резистор R1 и конденсатор C5 — для настройки защиты от перегрузки по току
- Резистор R2 — подтягивающий для выхода ошибки
- Диод D1 — для защиты от обратного напряжения
- Конденсаторы C6-C7 — фильтрующие по цепи питания
Особенности подключения и выбора компонентов
Бутстрепные конденсаторы
Бутстрепные конденсаторы C1-C3 необходимы для формирования плавающего напряжения питания драйверов верхних ключей. Их емкость рассчитывается по формуле:
C = I * t / dV
Где:
- I — ток потребления драйвера верхнего плеча (около 1 мА)
- t — максимальное время открытого состояния верхнего ключа
- dV — допустимое падение напряжения (не более 1 В)
Для частоты ШИМ 20 кГц рекомендуемое значение емкости составляет 0.1-0.22 мкФ. Важно использовать керамические конденсаторы с низким ESR.
Конденсатор питания драйвера
Емкость конденсатора C4 должна быть не менее 10 мкФ. Рекомендуется использовать электролитический конденсатор с низким ESR.
Цепь защиты от перегрузки по току
Резистор R1 и конденсатор C5 формируют RC-цепочку для настройки времени срабатывания защиты. Типовые значения: R1 = 10 кОм, C5 = 1 нФ.
Рекомендации по разводке печатной платы
При разработке печатной платы с использованием модуля IRAMx10UP60B следует учитывать следующие рекомендации:
- Минимизировать длину силовых цепей для уменьшения паразитных индуктивностей
- Использовать отдельные слои для силовых и сигнальных цепей
- Применять технику звездообразного заземления
- Размещать фильтрующие конденсаторы максимально близко к выводам питания модуля
- Использовать широкие полигоны для силовых цепей
Защитные функции модуля IRAMx10UP60B
Модуль IRAMx10UP60B имеет встроенные защитные функции:
- Защита от перегрузки по току — срабатывает при превышении тока через шунт порогового значения
- Защита от перегрева — отключает модуль при превышении температуры 150°C
- Блокировка при пониженном напряжении — отключает выходы при снижении напряжения питания драйвера ниже 13 В
- Защита от сквозных токов — вводит «мертвое время» 330 нс между переключениями верхнего и нижнего ключей
Особенности управления модулем IRAMx10UP60B
При разработке схемы управления модулем IRAMx10UP60B следует учитывать следующие особенности:
- Входы управления HIN и LIN имеют КМОП-совместимые уровни
- Максимальная частота ШИМ ограничена 20 кГц
- Необходимо обеспечить «мертвое время» не менее 330 нс между переключениями верхнего и нижнего ключей одной фазы
- Сигнал ошибки FO имеет открытый сток, требуется внешний подтягивающий резистор
Тепловой расчет и выбор радиатора
Для обеспечения нормального теплового режима модуля IRAMx10UP60B необходимо провести тепловой расчет и правильно выбрать радиатор. Алгоритм расчета:
- Определить суммарные потери мощности в модуле
- Рассчитать требуемое тепловое сопротивление радиатор-окружающая среда
- Выбрать радиатор с учетом запаса по тепловому сопротивлению
- Проверить температуру перехода при максимальной нагрузке
Важно обеспечить качественный тепловой контакт между модулем и радиатором, используя теплопроводящую пасту.
Заключение
Модуль IRAMx10UP60B является эффективным решением для создания компактных преобразователей для управления трехфазными двигателями малой мощности. При правильном подключении и соблюдении рекомендаций по применению он обеспечивает надежную и эффективную работу привода.
IRAMxx – интеллектуальные силовые IGBT-модули для электропривода широкого применения
28 ноября 2007
ОСОБЕННОСТИ СХЕМОТЕХНИКИ И УСТРОЙСТВА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ МОДУЛЕЙ IR
Модули нового семейства, как и их аналоги, предназначены для реализации управления трехфазными бесконтактными электродвигателями — асинхронными и бесконтактными двигателями постоянного тока.
Поэтому в их состав входит трехфазный инвертор со схемой управления и защиты.
В отличие от своих аналогов, модули IR выпускаются в варианте с открытыми эмиттерами нижних ключей инвертора и в варианте со встроенным шунтом в цепи шины нулевого потенциала. Это позволяет реализовать различные комбинации токовых обратных связей.
Модули IR отличаются от модулей Mitsubishi, где применяются Trench IGBT, и модулей Fairchild, выполненных с применением так называемых Current Sence IGBT (часть структуры кристалла используется для получения информации о токе коллектора) тем, что в них используются 600-вольтовые NPT IGBT 5-го поколения, позволяющие работать на ультразвуковых частотах ШИМ (до 20 кГц включительно). К их достоинствам также относятся прямоугольная зона безопасной работы и низкий уровень потерь на переключение (особенно при выключении) при относительно низких потерях на проводимость. Возможность работы на более высоких частотах ШИМ обеспечивает отсутствие акустических шумов (одно из требований для бытовой техники) и более широкий диапазон регулирования скорости.
Для управления ключами инвертора в модулях IR вместо трех кристаллов драйверов верхних ключей и одного драйвера нижних ключей использован один кристалл трехфазного драйвера IR21365. Драйверы серии IR2136x были специально разработаны с учетом специфики привода небольшой мощности, совместимы со всеми типами КМОП и TTL логики с уровнями от 3,3 В. Это позволяет подавать управляющие сигналы от микроконтроллера непосредственно на входы управления верхних и нижних ключей (HIN, LIN) без использования дополнительных преобразующих каскадов. Для снижения цены драйвера снижены выходные токи. Они обеспечивают блокировку по низкому напряжению питания, защиту от перегрузки по току и перегреву.
Модули IR принципиально отличаются от аналогов по технологии корпусирования. Модули Mitsubishi производятся в корпусе DIP одного типоразмера, как и модули Fairchild. В семействе модулей IR применяются корпуса с односторонним расположением выводов (SIP-типа) трех типоразмеров (рис. 1).
Рис.
1. Интеллектуальный модуль в корпусе SIP
Рис. 2. Варианты монтажа интеллектуальных модулей с различной формовкой выводов
В модулях IR применена более прогрессивная технология корпусирования IMS (Insulated Metall Substrate). Она позволяет увеличить плотность монтажа до 3 раз и снизить стоимость корпуса на 60% по сравнению с технологиями, используемыми в модулях-аналогах.
IMS-материал представляет собой фольгированный материал, где слой медной фольги отделен от алюминиевой подошвы тонким изолирующим адгезивным материалом с высокой теплопроводностью.
Толщина фольгированного слоя составляет 20…70 мкм, толщина адгезивной пленки 20 мкм, толщина подошвы из алюминия с двусторонним анодированием 1,5…3 мм.
Применяемые в модулях IR NPT IGBT уступают по потерям проводимости Trench и PT IGBT в модулях аналогов, но существенно выигрывают по потерям переключения. Они быстрее включаются и выключаются и имеют гораздо более короткое время спада при выключении, определяющее в основном потери на переключение. Поэтому в балансе потерь мощности модули IR могут иметь преимущество до 30%.
Наличие паразитных индуктивностей и емкостей в модуле приводит к генерации высокочастотных шумов. Для обеспечения соответствия мощности генерируемых шумов требованиям стандартов, во многих случаях приходится искуственно снижать частоту ШИМ. При использовании в модулях IMS-материалов, металлическое теплоотводящее основание платы, обладающее хорошей электропроводимостью, может быть использовано для реализации внутренней эквипотенциальной поверхности с нулевым потенциалом (EGP) вместо общей точки.
Для реализации функционально законченного устройства управления трехфазным электродвигателем с применением интеллектуальных модулей требуется минимальное количество дополнительных компонентов (рис. 3) — микроконтроллер, три бутстрепных конденсатора С1-С3, сетевой фильтр Сф1, Сф2, три шунта токовых ОС Rш1-Rш3 и несложный интерфейс на пассивных компонентах для передачи на микроконтроллер информации о нештатных ситуациях (перегрев, перегрузка по току).
Рис. 3. Схема подключения модулей версии «А»
НОМЕНКЛАТУРА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ МОДУЛЕЙ IRAM
Номенклатура силовых модулей семейства IRAMxx представлена в табл.
1. В сетях переменного тока с диапазоном напряжения от 85 до 253 В эти модули обеспечивают управление трехфазными электродвигателями мощностью от 100 Вт до 2,2 кВт. В целях обеспечения максимальной компактности и минимальной цены модули выпускаются, в зависимости от величины нормируемого тока, в трех типах SIP-корпусов.
Таблица 1. Номенклатура интеллектуальных силовых модулей IRAMxx
| Типономинал | Рм, кВт | Io 25°C (A rms) | Io 100°C (A rms) | Pd, Вт | Fшим, кГц | Rш, мОм | Rt, кОм | Rth (J-C), °C/Вт | Тип корпуса | Размеры корпуса, мм |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IRAMS06UP60A | 0,10…0,50 | 6 | 3 | 20 | 20 | — | 100 | 4,2 | SIP1 | 62х22,3х5 |
| IRAMS06UP60A-2 | 0,10…0,50 | 6 | 3 | 20 | 20 | — | 100 | 4,2 | SIP1 | 62х22,3х5 |
| IRAMS06UP60B | 0,10…0,50 | 6 | 3 | 20 | 20 | 50 | 100 | 4,2 | SIP1 | 62х22,3х5 |
| IRAMS06UP60B-2 | 0,10…0,50 | 6 | 3 | 20 | 20 | 50 | 100 | 4,2 | SIP1 | 62х22,3х5 |
| IRAMS10UP60A | 0,40…0,75 | 10 | 5 | 20 | 20 | — | 100 | 4,2 | SIP1 | 62х22,3х5 |
| IRAMS10UP60A-2 | 0,40…0,75 | 10 | 5 | 20 | 20 | — | 100 | 4,2 | SIP1 | 62х22,3х5 |
| IRAMS10UP60B | 0,40…0,75 | 10 | 5 | 20 | 20 | 33 | 100 | 4,2 | SIP1 | 62х22,3х5 |
| IRAMS10UP60B-2 | 0,40…0,75 | 10 | 5 | 20 | 20 | 33 | 100 | 4,2 | SIP1 | 62х22,3х5 |
| IRAMX16UP60A | 0,75…1. 50 | 16 | 8 | 35 | 20 | — | 100 | 4,0 | SIP2 | 62х29х5,5 |
| IRAMX16UP60А-2 | 0,75…1,50 | 16 | 8 | 35 | 20 | — | 100 | 4,0 | SIP2 | 62х29х5,5 |
| IRAMX16UP60B | 0,75…1,50 | 16 | 8 | 31 | 20 | 18 | 100 | 3,5 | SIP2 | 62х29х5,5 |
| IRAMX20UP60A | 0,75…1,50 | 20 | 10 | 38 | 20 | — | 100 | 1,5 | SIP2 | 62х29х5,5 |
| IRAMY20UP60B | 0,75…2,20 | 20 | 12. 5 | 68 | 20 | 17 | 100 | 1,6 | SIP3 | 78х31,6х6 |
Примечание: Рм, — мощность электродвигателя (при напряжении сети ~85 B и ~253 B), Pd — максимальная мощность рассеиваемая модулем на одну фазу, Io — среднеквадратический выходной ток (ток фазы двигателя), Fшим — максимальная частота ШИМ, Rш — сопротивление шунта, Rt — сопротивление термистора, Rth(J-C) — тепловое сопротивление кристалл-корпус.
Почти все модули семейства выпускаются с двумя вариантами формовки выводов (цифра 2 в обозначении — вариант формовки с отгибом на 90° по отношению к посадочной плоскости корпуса). Конструкция SIP-корпусов позволяет обеспечивать надежную эксплуатацию при питании от сетей переменного тока с напряжением до 380 В (шина постоянного тока 550 В). Сопротивление изоляции модулей нормировано на напряжение 2000 В.
Температурный диапазон при эксплуатации и хранении составляет от -40 до 150°С. В модулях варианта «В» применяются прецизионные безындуктивные шунты с предельным отклонением 1% и рассеиваемой мощностью от 1,5 до 4,5 Вт. Во всех модификациях модулей используется один типономинал термистора с номинальным сопротивлением 100 кОм, максимальным отклонением 5% и температурным коэффициентом сопротивления 4250. Применяемый во всех типах модулей трехфазный драйвер IR21365 обеспечивает блокировку работы при низком напряжении сети, паузу 300 нс на переключение верхних и нижних ключей для исключения сквозных токов, синхронное отключение всех ключей инвертора спустя 750 нс после получения сигнала о перегреве или перегрузке по току. Помимо этого, все 600-вольтовые IGBT-транзисторы инвертора нормируются на устойчивость к короткому замыканию (в этом режиме они выдерживают 10-кратное увеличение тока по отношению к номинальному в течение 10 мкс).
При выборе типономинала модуля IR следует иметь в виду, что в отличие от аналогов они сохраняют высокую нагрузочную способность по току в широком диапазоне частот ШИМ и модуляции в двигателе и кроме того по иному нормируются.
Модули-аналоги нормируются по току на постоянном токе. В отличие от них модули IR нормируются по току при предельных режимах — максимальной частоте ШИМ (20 кГц), максимальном напряжении на шине питания, максимальной глубине модуляции, более высокой температуре кристалла (150°С). Справочные листы модулей IR содержат информацию о зависимости максимального выходного тока от частоты ШИМ и частоты модуляции в двигателе при различных температурах корпуса (рис. 4 и 5), что значительно упрощает конструктору задачу выбора рабочих режимов.
Рис. 4. Зависимость выходного тока от частоты и температуры корпуса (Uшины=400 В, Tj=150°C, коэффициент мощности 0,6, глубина модуляции 0,8)
Рис. 5. Зависимость выходного тока от частоты модуляции в двигателе и частоты ШИМ
Из графиков видно, что реальная нагрузочная способность по току может возрасти вдвое при снижении частоты ШИМ и на 50% при повышении частоты модуляции в двигателе.
Рис. 6. Сравнение нагрузочной способности по току модулей IR и аналогов
В приложениях модули IR, нормированные на меньший по сравнению с аналогами ток, могут иметь преимущество по выходному току, особенно с повышением частоты ШИМ. На рис. 6 представлены зависимости максимального синусоидального тока на выходе модуля (ток фазы двигателя) в зависимости от частоты ШИМ. Сравнение проводилось между интеллектуальными модулями компании International Rectifier, ультрабыстрыми интеллектуальными модулями четвертого поколения компании Mitshubishi и ультрабыстрыми интеллектуальными модулями компании Fairchild при максимально допустимой температуре кристалла (150°С для модулей IR и 125°С для остальных). Как следует из графиков, модуль FSAM20SH60A компании Fairchild, нормированный на ток 20 А, значительно уступает по выходному току модулю IRAMY20UP60A компании IR, нормированному на такой же ток, и фактически близок по току 16-амперному модулю IR IRAMX16UP60A.
Нормированный на 15 А модуль PS21964-A компании Mitshubishi существенно уступает 16-амперному IRAMX16UP60A компании IR. На частотах ШИМ выше 10 кГц он уже равноценен 10-амперному IRAMS10UP60A, который, в свою очередь, превосходит 10-амперный PS21963-A компании Mitshubishi во всем диапазоне частот ШИМ.
ЛИТЕРАТУРА:
1. M.Battelo, P.Wood, M.Hezi, A.Guerra «A new flexible low-cost IGBT inverter power module for appliance applications». PCIM 2003
2. A.Gorderino, A.Guerra «Application-specific current rating of advanced power modules for motion control» Power Systems World, 2003
3. Application note AN-1044 «IRAM series application overview», IR, 2003
4. Application note AN-9018 «Smart power module user’s guide», Fairchild, 2002
5. «DIP-IPM Ver. 4 application note», Mitshubishi, 2005.
По вопросам получения технической информации, заказа образцов и поставки обращайтесь в компанию КОМПЭЛ.
Е-mail: [email protected].
Первый 200-вольтовый DirectFET транзистор от IR
Новый транзистор разработан для применения в изолированных DC/DC-конверторах с питанием от универсальной шины (36…75 В). Обладая ультранизким сопротивлением канала (51 мОм) и низким зарядом затвора, IRF6641TRPbF идеально подходит для синхронных выпрямителей высокоэффективных сильноточных
DC/DC-конверторов, работающих на высокой частоте, последнего поколения конверторов шины, привода постоянного тока и даже для 48-вольтовых конверторов ветрогенераторов. Кроме того, он может использоваться в сильноточных AC/DC-конверторах компьютеров и телекоммуни-
кационных серверов с питанием от 48-вольтовой шины.
Новый транзистор в корпусе DirectFET типа MZ при габаритах корпуса SO-8 и высоте корпуса 0,7 мм обеспечивает ток 25 А при минимальных потерях проводимости и переключения. Он заменяет до 3 транзисторов в корпусе SO-8 и экономит до 50% площади печатной платы.
Транзистор обеспечивает КПД синхронных выпрямителей до 95% или такой же уровень КПД, что при удвоенном количестве транзисторов в корпусе SO-8 и выходном токе 7 А.
•••
Новое поколение модулей IRAM
19 декабря 2008
В условиях жесткой конкуренции и непрерывного дорожания энергоресурсов производители бытовой техники находятся в постоянном поиске решений, направленных на улучшение ряда показателей выпускаемой ими продукции, в том числе себестоимости, надежности, безопасности, энергоэффективности, сервисных функций. Во многих случаях этого удается добиться за счет применения регулируемого электропривода переменного тока, одной из составляющих частей которого является силовой инвертор напряжения. Именно в ответ на растущую потребность в таком электроприводе компанией International Rectifier и было создано семейство интеллектуальных силовых модулей IRAM, которые помимо силового инвертора содержат драйверный каскад и контрольные элементы.
Использование модулей IRAM существенно облегчает проектирование регулируемых электроприводов, т.к. разработчик получает возможность сосредоточиться на основных задачах управления электродвигателем и не вникать при этом в тонкости реализации силового и драйверного каскадов. Детальный обзор многих модулей IRAM уже публиковался на страницах НЭ [1]. С тех пор их линейка пополнилась новыми представителями (см. таблицу 1), которые дают возможность создавать более компактные системы управления электродвигателями различных мощностей, от сотен ватт до единиц киловатт.
Таблица 1. Модули IRAM
| Наименование | Харак- те- ристи- ка | Мощ- ность ЭД, кВт | VCES/ VBR(DSS), В | Io (25°C, rms), A | Io (100°C, rms), A | PD, Вт | Fшим, кГц | Rш, мОм | Rt(25), кОм | Rth (J-C), °C/Вт | Корпус | Размеры корпуса, мм |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IRAM109-015SD | Модуль одно- фазного H-мосто- вого инвертора | 0,06…0,25 | 500 | 2 | 1 | 18 | 20 | 220 | 100 | 5,1 | SIP-S | 29,2×14,4×4,5 |
| IRAM336-025SB | Модуль трех- фазного инвертора | ≤0,25 | 500 | 2 | 1 | 15 | 20 | — | 100 | 5,8 | SIP-S | 29,2×14,4×4,5 |
| IRAM136-0461G | Модуль трех- фазного инвертора и одно- фазного выпря- митель- ного моста | 0,1…0,3 | 600 | 3. 6 | 2 | 16 | 20 | 340 | 22 | 6,6 | SIP1 | 62х22,3х5 |
| IRAMS06UP60A | Модуль трех- фазного инвертора | 0,10…0,50 | 600 | 6 | 3 | 20 | 20 | — | 100 | 4,2 | SIP1 | 62х22,3х5 |
| IRAMS06UP60B | Модуль трех- фазного инвертора | 0,10…0,50 | 600 | 6 | 3 | 20 | 20 | 50 | 100 | 4,2 | SIP1 | 62х22,3х5 |
| IRAMS10UP60A | Модуль трех- фазного инвертора | 0,40…0,75 | 600 | 10 | 5 | 20 | 20 | — | 100 | 4,2 | SIP1 | 62х22,3х5 |
| IRAMS10UP60B | Модуль трех- фазного инвертора | 0,40…0,75 | 600 | 10 | 5 | 20 | 20 | 33 | 100 | 4,2 | SIP1 | 62х22,3х5 |
| IRAM136-1060B | Модуль трех- фазного инвертора | 0,25…0,75 | 600 | 10 | 5 | 25 | 20 | 33 | 100 | 4,6 | SIP05 | 44х26,5х5,5 |
| IRAM136-1060BS | Модуль трех- фазного инвертора | 0,25…0,75 | 600 | 10 | 5 | 25 | 20 | 73 | 100 | 4,6 | SIP05 | 44х26,5х5,5 |
| IRAMX16UP60A | Модуль трех- фазного инвертора | 0,75…1. 50 | 600 | 16 | 8 | 35 | 20 | — | 100 | 4,0 | SIP2 | 62х29х5,5 |
| IRAMX16UP60B | Модуль трех- фазного инвертора | 0,75…1,50 | 600 | 16 | 8 | 31 | 20 | 18 | 100 | 3,5 | SIP2 | 62х29х5,5 |
| IRAMX20UP60A | Модуль трех- фазного инвертора | 0,75…1,50 | 600 | 20 | 10 | 38 | 20 | — | 100 | 1,5 | SIP2 | 62х29х5,5 |
| IRAMY20UP60B | Модуль трех- фазного инвертора | 0,75…2,20 | 600 | 20 | 12. 5 | 68 | 20 | 17 | 100 | 1,6 | SIP3 | 78х31,6х6 |
| IRAM136-3063B | Модуль трех- фазного инвертора | ≤3 | 600 | 30 | 15 | 73 | 20 | 9,6 | 100 | 1,5 | SIP3 | 78х31,6х6 |
| IRAM136-3023B | Модуль трех- фазного инвертора | ≤4 | 150 | 30 | 15 | 89 | 20 | 8,3 | 100 | 1,2 | SIP3 | 78х31,6х6 |
Примечания: 1. Новинки выделены красным цветом. 2. Синим цветом отмечены наименования модулей, внутренняя схема которых существенно отличается от остальных. | ||||||||||||
Двухамперные модули одно-и трехфазных инверторов
Широкое распространение в бытовой технике электроприводов мощностью менее 250 Вт (например, вентиляторы, насосы систем отопления или компрессоры холодильников) обусловило появление в линейке IRAM двухамперных модулей однофазного (IRAM109-015SD) и трехфазного (IRAM336-025SB) инверторов (см. рис. 1).
Рис. 1. Двухамперные модули одно- и трехфазных инверторов
Появление данных модулей стало настоящим «сломом традиций», ведь прежде в семейство IRAM входили исключительно модули трехфазных инверторов и исключительно на основе IGBT-транзисторов. Теперь же в качестве силовых коммутаторов используются силовые МОП-транзисторы и в линейке появился первый модуль для управления однофазными электродвигателями переменного тока.
В принципе эта перемена традиций достаточно просто объясняется с технической точки зрения: просто стали актуальными те ниши, где на данный момент по совокупности параметров выгоднее использовать МОП-транзисторы. Именно такой нишей являются слаботочные применения, где МОП-транзисторы еще способны работать с повышенными напряжениями и, при этом, конкурируют по эффективности с IGBT-транзисторами. Двухамперные модули также стали первыми модулями IRAM, которые выпускаются в более компактном корпусе SIP-S. Этот корпус занимает в два раза меньшее пространство, чем корпус SIP1. Однако здесь же необходимо указать на недостаток новых модулей: их контактирующая с теплоотводом металлическая пластина не является изолированной, а соединена с отрицательным полюсом питающей шины. Таким образом, при необходимости электрической изоляции теплоотвода потребуется установка дополнительной изоляционной прокладки.
Однофазный модуль IRAM109-015SD включает два силовых полумоста с драйверами затворов, а также элементы контроля тока (токовый шунт) и температуры (термистор).
В отличие от многих модулей IRAM, ИС драйверов данного модуля не оснащены логикой защиты от токовой перегрузки. Взамен у них предусмотрен вход отключения /SD, который дает возможность внешней схеме, в случае выявления аварийной ситуации, быстро и одновременно отключить оба канала.
Внутренняя схема трехфазного модуля IRAM336-025SB тоже имеет свои особенности. Здесь ИС драйвера включает логику токовой защиты, но вот токовый шунт не предусмотрен. С другой стороны, это дает возможность использовать вход контроля тока ITRIP как вход отключения. Отключение силовых транзисторов происходит, если напряжение на этом входе превысит пороговое значение (0,48 В). Еще одной особенностью этого модуля являются соединенные вместе выводы EN (разрешение работы) и /F (выход с открытым стоком сигнализации аварийного режима). Они присутствуют на выводе 17 (FAULT/EN) модуля и дают возможность внешней схеме по одной и той же двунаправленной линии и контролировать состояние модуля, и, при необходимости, блокировать его работу.
10-амперные модули трехфазных инверторов
Прежде компания IR уже выпускала 10-амперные модули для управления трехфазными нагрузками IRAMS10UP60A и IRAMS10UP60B, различающиеся схемой соединения эмиттеров IGBT-транзисторов нижнего уровня. Теперь, линейка 10-амперных модулей расширена двумя новыми представителями IRAM136-1060B и IRAM136-1060BS, у которых эмиттеры транзисторов нижнего уровня, подобно IRAMS10UP60B, соединены вместе. Главным отличием и преимуществом новых модулей является их конструкция. Новые модули размещены в более компактном корпусе SIP05, занимаемое которым место примерно на 20% меньше, чем у корпуса SIP3. Применение более компактного корпуса стало возможным благодаря замене NPT IGBT-транзисторов на более современные Trench IGBT, которые отличаются от прочих разновидностей IGBT-транзисторов меньшей площадью кристалла [2]. Однако платой за снижение размеров стало некоторое ухудшение характеристик суммарных потерь мощности, что ограничивает возможности использования модулей в применениях с близкой к максимальной (20 кГц) частоте коммутации.
Например, при токе 7 А и частоте коммутации 20 кГц суммарные потери мощности новых модулей выше примерно на 40% относительно своих предшественников. При более низких токах и частотах коммутации соотношение потерь мощности менее существенно.
Новые модули также дают возможность снизить размеры и себестоимость конечного решения за счет снижения емкости внешних конденсаторов, использующихся для формирования напряжения управления затворами IGBT-транзисторов верхнего уровня. Например, рекомендованное значение емкости этих конденсаторов при работе на частотах, близких к 20 кГц, составляет 1,5 мкФ у новых модулей и 2,2 мкФ у предшественников.
Несмотря на то, что для управления затворами транзисторов у новых и предшествующих модулей используются функционально-подобные ИС драйверов, изменения коснулись и этой части модуля. Самые главные отличия заключаются в том, что у новых модулей имеется два дополнительных вывода: ISD, который связан встроенным резистором с выводом ITRIP ИС драйвера, и RCIN, напрямую соединенный с одноименным выводом этой же ИС.
Благодаря этому, применение модулей становится более гибким, так как появляются возможности регулировки уставки срабатывания токовой защиты и задержки перезапуска после выявления аварийного режима работы. У предшествующих модулей эти параметры были фиксированными. Уместно упомянуть, что именно диапазон регулировки уставки по току является единственным различием новых модулей IRAM136-1060B и IRAM136-1060BS. У модуля IRAM136-1060B уставка регулируется в пределах 15…20 А, а у IRAM136-1060BS — 7…9 А. Задержка перезапуска у предшествующих модулей фиксированная и составляет не более 8 мс, у новых же модулей ее можно увеличить до 32 мс. На рисунке 2 показана схема включения новых модулей, где выделено подключение регулировочных элементов.
Рис. 2. Схема включения модуля IRAM136-1060B
В их качестве выступают обычные резисторы, от величины сопротивления которых зависит значение уставки. Для выбора сопротивлений резисторов в документации на модули приводятся специальные графики.
Граничные значения уставок можно задавать и без помощи резисторов. Если резистор задания уставки по току исключить из схемы, то уставка будет минимальной (15 А), а если закоротить — максимальной (20 А). При исключении из схемы резистора регулировки задержки перезапуска ее величина будет составлять 32 мс. Закорачивание этого резистора недопустимо, т.к. его рекомендованное минимальное сопротивление ограничено значением 1 МОм (задержка около 4 мс).
Еще одно отличие новых модулей состоит в том, что входы подачи ШИМ-сигналов у них имеют прямую логику (активный уровень высокий), а у предшественников — инверсную (активный уровень низкий). В остальном, функции новых модулей, в т.ч. контроль тока и температуры, блокировка при снижении напряжения и исключение сквозной проводимости идентичны прежним.
30-амперные модули трехфазных инверторов
Линейка модулей IRAM теперь замыкается 30-амперными модулями трехфазных инверторов (предшествующие им модули являются 20-амперными).
Таким образом, диапазон мощностей трехфазных электродвигателей, которыми могут управлять модули IRAM, расширен от 2,2 до 3 кВт при условии питания от сети переменного тока 220 В. Новые 30-амперные модули IRAM136-3023B и IRAM136-3063B выполнены по идентичной схеме (см. рис. 3).
Рис. 3. Внутренняя электрическая схема модулей IRAM136-30xxB
Их главное отличие заключается в типе используемого коммутатора и напряжении пробоя. Модуль IRAM136-3063B выполнен на основе Punch-Through IGBT-транзисторов, характеризующихся напряжением пробоя 600 В, а в более низковольтном модуле IRAM136-3023B используются силовые МОП-транзисторы (напряжение пробоя 150 В). Появление отдельного низковольтного модуля связано с тем, что современные сильноточные МОП-транзисторы, с одной стороны, отличаются меньшими потерями мощности по сравнению с IGBT-транзисторами, но, с другой стороны, не способны работать при столь же высоких напряжениях.
Таким образом, реализация низковольтных и, при этом, сильноточных модулей с точки зрения эффективности более выгодна с использованием МОП-транзисторов. Эта выгода особенно ощутима при работе с близкими к максимальным току и частоте преобразования (20 кГц). Например, суммарные потери мощности 600-вольтового модуля, работающего с током 18 А на частоте 20 кГц, будут составлять около 280 Вт. 150-вольтовый модуль в таких же условиях будет «терять» порядка 210 Вт. Такая экономия особенно важна в портативном электроинструменте с батарейным питанием, т.к., с одной стороны, снижаются размеры теплоотвода, а с другой, — более эффективно расходуется энергия батарейного источника, повышая длительность работы инструмента без перезаряда. Существенное различие в предельно-допустимом напряжении также отражается и на области использования модулей. Если 600-вольтовый модуль, как и большинство других модулей IRAM, рассчитан на применение в бытовом и промышленном электрооборудовании с питанием от сети переменного тока 220 В и для управления электродвигателями кондиционеров, компрессоров и т.
п., то 150-вольтовый модуль больше ориентирован на применение в электромобилях, портативном силовом электроинструменте и светотехнических системах с напряжением питающей шины 48…100 В постоянного тока.
Оба модуля размещены в корпусе SIP3, габаритные размеры которого составляют 78х31 мм (шаг выводов 2,54 мм). Невзирая на то, что наименования некоторых выводов отличаются, их назначение идентично. Если сопоставить внутреннюю схему 30-амперных модулей с другими трехфазными модулями, то можно обнаружить два важных отличия.
- Вывод встроенного термистора и вывод сигнализации обнаружения аварийного режима у 30-амперных модулей соединены вместе. С одной стороны, такое решение экономит число линий ввода-вывода управляющего контроллера (вместо двух, одной аналоговой и одной цифровой, линий теперь требуется только одна аналоговая линия), а с другой стороны, может потребоваться изменение кода программы, чтобы диагностировать активизацию вывода /FT ИС драйвера. Если использовать на этом совмещенном выводе рекомендуемый в документации подтягивающий резистор 12 кОм, то напряжение на нем будет варьироваться от 5 В при температуре -40°С до 0,5 В при температуре 150°С.
Таким образом, более низкие напряжения на этом выводе можно интерпретировать, как срабатывание логики защиты ИС драйвера. - Применена дополнительная температурная защита на основе позистора, которая своим исполнительным элементом воздействует на вход контроля тока ITRIP ИС драйвера, вызывая срабатывание логики токовой защиты.
Таким образом, более низкие напряжения на этом выводе можно интерпретировать, как срабатывание логики защиты ИС драйвера.В остальном возможности этих модулей идентичны остальным трехфазным модулям IRAM.
Выводы
Таким образом, главными особенностями рассмотренных новинок являются более компактная конструкция и ориентация на новые сферы применения: бытовое электрооборудование с маломощным одно- или трехфазным электроприводом, электромобили, портативный силовой электроинструмент, светотехнические системы. Добиться столь существенного снижения габаритных размеров модулей стало возможным благодаря применению новых типов силовых коммутаторов, которым свойственна меньшая занимаемая кристаллом площадь.
Кроме того, несмотря на использование функционально подобных ИС драйверов, вследствие применения различных схем их включения, имеются некоторые отличия в функциональных возможностях новых модулей.
Более детальную информацию по рассмотренным модулям IRAM можно найти на сайте производителя (http://www.irf.com/) в разделе Motion Control ® Intelligent Power Modules.
Литература
1. Башкиров В. IRAMxx — интеллектуальные силовые IGBT-модули для электропривода широкого применения//Новости электроники, №7, 2007 г. — С. 14-17.
2. Башкиров В. Транзисторы Trench IGBT шестого поколения//Новости электроники, №7, 2007 г. — С. 26-30.
Ответственный за направление в КОМПЭЛе — Людмила Горева
Получение технической информации, заказ образцов, поставка —
e-mail: power.
[email protected]
•••
IRAMS10UP60B Спецификация и примечания по применению
ИРАМС10УП60Б
IRAMS10UP60B Технический паспорт
IRAMS10UP60B
| Сопутствующие детали | Информация |
|---|---|
| ИРАМС10УП60Б-3 | ИРАМС10УП60Б-3 |
| ИРАМС10УП60Б-2 | ИРАМС10УП60Б-2 |
| ИРАМС10УП60Б-4 | ИРАМС10УП60Б-4 |
| Предварительный просмотр технического описания в формате PDF |
|---|
| IRAMS10UP60B Серия Интегрированная силовая гибридная ИС для Применение в электроприводах. IRAMS10UP60B компании International Rectifier представляет собой интегрированный силовой модуль, разработанный и оптимизированный для электронного управления двигателями таких бытовых приборов, как стиральные машины и холодильники. Абсолютные максимальные оценки Параметр Единицы 9000 VCES /VRRM V+ ZED -LODAGE /DODAGE /DODAGE /DODAGE /DODAGE /DODAGE LODAGE /DODAGEGAGE /DODAGEGAGE /DODAGEGAGE /DODAGEGAGE /DODAGEGAGE /DODAGEGAGE /VRTAGEGAGE /VRRM. IO TC=25°C IO TC=100°C IO FPWM PD VISO TJ IGBT и диоды TJ Драйвер IC Среднеквадратичное значение фазового тока Примечание 1 Среднеквадратичное значение фазового тока Примечание 1 Импульсное среднеквадратичное значение фазового тока Примечание 2 ШИМ Несущая частота Мощность рассеивание на IGBT TC =25°C Напряжение изоляции 1 мин Рабочая температура перехода Диапазон Рабочая температура перехода Диапазон VRMS Момент затяжки Диапазон Винт M3 Примечание 1 Синусоидальная модуляция при V+=400 В, TJ=150°C, FPWM=20 кГц, глубина модуляции 0,8, PF=0,6, см. VB3 1 W, VS3 2 HIN1 15 HIN2 16 HIN3 17 LIN1 18 LIN2 19 LIN3 20 FLT-IN 21 ITRIP 22 VTH 13 VCC 14 VSS 23 LO1 16 Драйвер IC LO2 15 |
Технология Plug N Drive предлагает чрезвычайно компактный, высокопроизводительный привод двигателя переменного тока в одном изолированном корпусе для очень простой конструкции. Внутренний шунт также включен и обеспечивает простую обратную связь по току и контроль перегрузки по току для точной и безопасной работы. Встроенный датчик температуры и защита от перегрузки по току, а также IGBT с защитой от короткого замыкания и встроенная функция блокировки при пониженном напряжении обеспечивают высокий уровень защиты и безотказную работу. Интеграция бутстрепных диодов для секции драйвера верхнего плеча и однополярного источника питания, необходимого для управления внутренней схемой, упрощают использование 
тока 
примечание к рисунку 2 tP<100 мс TC=25°C FPWM=20 кГц. Ограничено IBUS-ITRIP, см. таблицу «Электрические характеристики секции инвертора»0002 VB2 4 В, VS2 5Обратите внимание: . Мы не имеем. Информация, таблицы данных, указания по применению, принципиальные схемы или программное обеспечение, хранящиеся на этом веб-сайте, являются актуальными и не содержат ошибок. В архиве IRAMS10UP60B Файл описания можно скачать здесь без каких-либо гарантий.
IRAMS10UP60B-2 Цена — IRAMS10UP60B-2 в наличии
Видео о продукте Изображение продукта
Продажа： 15
113521
5,0 из 5 звезд
1 звезда 0,3%
2 звезды 0%
3 звезды 0,2%
4 звезды 0,4%
5 звезд 99,1%
Всего продуктов: 2400157
Всего продаж: 10920160
Среднее время выполнения заказа: 0 часов
Сроки доставки (Экспресс): 0
Время доставки (Почтовое отделение): 0
Любимый
ИСПОЛЬЗОВАЛ
Бывшие в употреблении детали, сертифицированные Utsource
Бывшие в употреблении детали, сертифицированные Utsource, предоставляют следующие гарантии:
1.
Utsource проверит товары, включая проверку внешнего вида (без серьезных повреждений внешнего вида), выберет квалифицированных и честных поставщиков и обеспечит 98% квалификационная ставка.
2. Некоторые детали проходят машинное тестирование.
3. Детали, сертифицированные Utsource, могут быть безоговорочно возвращены и возмещены в течение 60 дней.
Описание
Встроенный силовой модуль Plug N DriveTM для электропривода электропривода
Не найдено, рекомендуется аналогичное техническое описание
Все названия продуктов, товарные знаки, бренды и логотипы, используемые на этом сайте, являются собственностью соответствующих владельцев. Изображение, описание или продажа продуктов с этими названиями, товарными знаками, брендами и логотипами предназначены только для целей идентификации и не предназначены для указания на какую-либо принадлежность или разрешение какого-либо правообладателя.
Модуль ECAD
Атрибуты продукта
Введение:
Выпрямитель представляет собой прибор, состоящий из одного или нескольких диодов, которые преобразуют переменный ток (AC) в постоянный (DC).
Диод подобен номеру пути, который позволяет электрическому току течь в одном месте. Этот процесс называется исправлением. Выпрямитель может принимать различные оптические формы, такие как твердотельные диоды, диоды электронных ламп, устройства с кремниевым управлением и различные переключатели на основе кремния.
Core Parameters:
● Very High to low current
● Unidirectional current values
● Variable output voltage
● Single phase or multiple phase
Circuit Diagram:
Рабочий:
Одним из наиболее широко используемых выпрямителей в электронике является преобразование самодельного обмена в постоянный ток, который можно использовать в качестве альтернативы аккумулятору. Цикл рециркуляции, который обычно выполняется на наборе грамотно распределенных диодов, преобразует ток в постоянные колебания тока.
В домашнем токе напряжение меняется от положительного к отрицательному циклами 60 раз в секунду. Когда вы вставляете диод в цепь с током переменного напряжения, вы удаляете отрицательную сторону цикла питания и, таким образом, получаете правильное напряжение.
. Номер детали того же производителя
IRGPH50UD ТРАНЗИСТОР | БТИЗ | Н-ЧАН | 1,2кВ ВБРЦЭС | 36А ИС | ТО-247АС 150ЭБУ02 Диод сверхбыстрого мягкого восстановления 1N3349B КРЕМНИЕВЫЕ ДИОДЫ ЗЕНЕРА 50 ВАТТ AUIR3317 IC SW LOW EMI CURR SENSE TO220-5 IRFB4410GPBF IRF7799L2TR1PBF Оригинальный Новый IRFP450N Мощный МОП-транзистор IRFZ44NS N-канальный улучшенный режим Транзистор TrenchMOSN TrenchMOSТа же категория
2W10 2A1000V BRIDGE RECTIFIERS PCR606 WIFI ESP-12F FGh50N60SMDTU D15XB80 15A 800V RS207 [BRIDGE RECTIFIERS RS2 CELL 2А 1000В ПРЯМ.
МОСТ DI KBPC1510 15A 1000V SEP МОСТ ВЫПРЯМИТЕЛЯ GBJ1010 10A 1000V 9002 DIP94Обзоры продуктов
Представлять на рассмотрение
3739 отзывов покупателей из США
VE366236 PEDRO PENUELA
МУР1540
Соединенные Штаты Майами
Длина регистрации: 9 лет
0
0
Ответ 0
12/15/2021
Julio Cesar Mendoza
Julio Cesar Mendoza
959Julio Cesar Mendoza
. IRG71C28U
Соединенные Штаты доральный
Срок регистрации: 5 лет
0
0
Ответить 0
01.12.2021
5 ДМ74Л04Н
Соединенные Штаты Сент-Хеленс
Длина регистрации: 3 года
0
0
Ответ 0
11/29/2021
Mukesh Ramoutar
8
Mukes IRFP9140NPBF IRFP9140 TO-247 П КАНАЛ 100В 23А
Соединенные Штаты Майами
Длина регистрации: 1 Годы
0
0
Ответ 0
11/27/2021
MORULES/Раздел 81468
9898
MORALES/Раздел 81468
Morales/Раздел 81468
.
АН28Ф512-120
Соединенные Штаты ДОРАЛЬ
Длина регистрации: 1 Годы
0
0
Ответ 0
11/25/2021
Robert Lamb
8
CY7C028V-20AXI
Соединенные Штаты Портленд
Длина регистрации: 2 года
0
0
Ответ 0
11/23/2021
John Kohls
8
John Kohls
8
. АТ89С52-24Ю
Соединенные Штаты Чистая вода
Длина регистрации: 3 года
1
0
Ответ 0
11/04.2021
Matthew Garner
8
Matthew Garner
8
.
MC33074P
Соединенные Штаты Форт-Уолтон-Бич
Длина регистрации: 3 года
0
0
Ответ 0
09/01/2021
MAURICIO GALVEZ VE17343
MAURICIO GALVEZ VE17343
9MAURICIO VE17343
9MAURICIO VE17343
9MAURICIO. W25Q32FVSIG
Соединенные Штаты Майами
Срок регистрации:4 года
0
0
Ответ 0
908/29/2025
25 Томас
1
020005
IM481H
Соединенные Штаты Майн Хилл
Длина регистрации: 5 лет
0
0
Ответ 0
08/19/2021
SEE All Reviews >>
. Способ оплаты для Азии
Способ оплаты для Америки
Международный способ оплаты
Процесс покупки
Руководство по покупкам Связанный поиск Связанный поставщик Альтернативные имена
Путеводитель по магазинам
Связанный поиск
- IRAMS10UP60B-2 Цена
- IRAMS10UP60B-2 PDF
- IRAMS10UP60B-2 Трудно найти
- IRAMS10UP60B-2 Распиновка
- IRAMS10UP60B-2 Устарело
- IRAMS10UP60B-2 Изображение
- IRAMS10UP60B-2 Купить
- IRAMS10UP60B-2 Изображение
- IRAMS10UP60B-2 Продажа
- IRAMS10UP60B-2 В наличии
- IRAMS10UP60B-2 Поиск
- IRAMS10UP60B-2 Распределитель
- IRAMS10UP60B-2 Лист данных
- IRAMS10UP60B-2 Новый и оригинальный
- Приложение IRAMS10UP60B-2
- Серия IRAMS10UP60B-2
- IRAMS10UP60B-2 Замена
- IRAMS10UP60B-2 TI (международный выпрямитель)
- IRAMS10UP60B-2 найти
- IRAMS10UP60B-2 покупка
- IRAMS10UP60B-2 нужно
- IRAMS10UP60B-2 торговый
- IRAMS10UP60B-2 магазин
- IRAMS10UP60B-2 Дешевые
- IRAMS10UP60B-2 транзистор
- IRAMS10UP60B-2 эквивалент
- Электронный компонент IRAMS10UP60B-2
- IRAMS10UP60B-2 Интегрированный силовой модуль Plug N DriveTM для электропривода бытовой техники
Соответствующий поставщик
Альтернативные названия
IRAMS10UP60B-2
IRAMS10UP60B-2 имеет несколько брендов по всему миру, которые могут иметь альтернативные названия для IRAMS10UP60B-2 из-за региональных различий или приобретения.
IRAMS10UP60B-2 также может быть известен под следующими именами: 9
Добавить в корзину
Подробнее: Расследование УСТАРЕЛО
UTSOURCE Официальный
Страна:
- ДЕРЖАТЕЛЬ Стоимость доставки Время в пути
- 0,00 3-5 дней
- 0,00 3-5 дней
- 0,00 3-5 дней
- 7,99 8-12 дней
- 0,00 5-8 дней
- 0,00 6-10 дней
- 0,00 6-10 дней
- 0,00 8-10 дней
- 0,00 15-20 дней
- 0,00 15-18 дней
- 0,00 8-10 дней
- 0,00 7-10 дней
- 0,00 10-12 дней
- 0,00 3-5 дней
- 0,00 2-3 дня
Экспресс: (FEDEX, UPS, DHL, TNT) Бесплатная доставка первых 0,5 кг для заказов на сумму более 200 $, превышение веса оплачивается отдельно.
Выставочные мероприятия UtsourceGlobal
Почему стоит выбрать UTSOURCE для покупки электронных компонентов?
Цена
Цена продукта: Более конкурентоспособная по сравнению с другими платформами
Доставка
Логистика: основные страны мира, 2-5 дней
Несколько товаров
Покупка нескольких номеров: доставка в один конец, оплата доставки один раз
Устаревший и специалист по остановке производства
Снятая с производства продукция: предоставьте электронные компоненты, производство которых прекращено
Когда заказ будет отправлен?
Почему моя кредитная карта не может оплатить?
сколько стоит?
Когда заказ будет отправлен?
STM32L162RET6TR есть в наличии?
Что делать, если возникла проблема с отображением моей страницы?
JudyCustomer Manager
(888) 766 5577
+86 15302769052
+1 (312)899-4831
(только WhatsApp)
в любое время.
