白家電的變頻器智能功率模塊(IPM)技術(shù)及方案

圖4：安森美半導體IPM的IMST結構能降低總成本。

不僅如此，跟分立器件方案相比，安森美半導體IPM使用的IMST技術(shù)還提供更靈敏、更高精度的溫度檢測，實(shí)現更可靠的散熱保護。IMST技術(shù)能夠從鋁板的高熱傳導率受益。熱保護取決于控制器件檢測到熱變化的距離和時(shí)間。分立器件方案的溫度檢測距離較遠，導致檢測延遲。IMST技術(shù)在模塊中內置熱敏電阻，故以高度受控的方法監測檢測時(shí)間及針對快速發(fā)熱事件的靈敏度，因而延遲時(shí)間短，檢測性能高，提供可靠的散熱保護，參見(jiàn)圖5。

圖5：IMST技術(shù)提供更優(yōu)異的溫度檢測，提供更可靠的散熱保護。

IMST技術(shù)的另一項重要優(yōu)勢是其電路功能。由于內置了用于檢測電流的分流電阻，就可以在不超過(guò)3微秒時(shí)間內實(shí)現短路保護，因為用于電流保護的元件在模塊內的布局位置很近。安森美半導體的IMST技術(shù)能夠將不同元器件貼裝在PCB上，因此，能夠減小PCB，使PCB易于設計，縮短終端產(chǎn)品的設計時(shí)間。

安森美半導體的IMST IPM能夠幫助大幅減少元件數量，幫助降低系統總成本。。以安森美半導體的STK551U362A-E IPM為例，僅需電容、電阻及二極管等外圍元件11顆，而相同功能的競爭產(chǎn)品的外圍元件數量可能高達23顆。

其它的IMST IPM優(yōu)勢，還包括噪聲抑制、降低浪涌電壓等。降低電機噪聲是白家電設計工程師面對的設計挑戰之一。安森美半導體的IMST技術(shù)有效降低開(kāi)關(guān)EMC/EMI噪聲，因為鋁金屬基板與銅箔圖案之間的絕緣樹(shù)脂產(chǎn)生了分布式電容。此外，像IPM這樣的高壓、大電流器件，在進(jìn)行脈寬調制(PWM)開(kāi)關(guān)工作期間，開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)會(huì )產(chǎn)生由布局及繞線(xiàn)中寄生電感導致的瞬態(tài)高壓尖峰。但IMST基板本質(zhì)上會(huì )抑制高壓并降低噪聲，因為模塊內的布線(xiàn)經(jīng)過(guò)了預測試，固有寄生參數極小，能夠降低浪涌電壓。

安森美半導體的IPM在能效性能方面則更有優(yōu)勢。在相同條件下的測試結果顯示，安森美半導體的IPM模塊的能耗更低，能效高出10%甚至更高。更高能效的方案在本質(zhì)上幫助減小散熱片尺寸，提升可靠性，解決白家電的設計挑戰。

圖6：安森美半導體的IPM能耗更低，能效更高。

安森美半導體的IPM 采用單列直插式封裝(SIP)型封裝，這種封裝提供貼裝的靈活性，能夠以引線(xiàn)成形方式將模塊水平或垂直貼裝。采用垂直貼裝時(shí)，由于占位面積及PCB面積相應較少，故提供空間的優(yōu)勢。SIP結構簡(jiǎn)化布局，有利于縮短PCB設計時(shí)間。安森美半導體為符合不同的客戶(hù)需求，也規劃提供雙列直插封裝(DIP)封裝的IPM。

安森美半導體變頻器IPM產(chǎn)品陣容

安森美半導體提供一系列創(chuàng )新的IPM，既包括單分流電阻型，也包含3分流電阻型。公司的創(chuàng )新、智能及高集成度的方案，幫助設計工程師解決他們面對的挑戰。此外，安森美半導體的產(chǎn)品滿(mǎn)足UL標準認證要求，可幫助客戶(hù)縮短設計及評估時(shí)間。

表1：安森美半導體的變頻器IPM產(chǎn)品陣容。

總結：

安森美半導體基于IMST技術(shù)的IPM提供多重技術(shù)優(yōu)勢，解決白家電設計工程師的各種設計問(wèn)題。由于設計緊湊、占位面積少的IPM模塊集成了多種內置特性及智能功能，工程師可以簡(jiǎn)化設計、減小電路板空間、提升可靠性、減少元器件數量及降低元器件總成本。