CIPOS? Mini IM535-U6D/IM535-U6DS：助力三相電機(jī)控制的理想之選

在電子工程師的日常工作中，三相電機(jī)控制是一個常見且重要的領(lǐng)域。而 CIPOS? Mini IM535-U6D/IM535-U6DS 模塊，憑借其獨(dú)特的設(shè)計(jì)和卓越的性能，為三相電機(jī)控制帶來了新的解決方案。今天，我們就來深入了解一下這款產(chǎn)品。

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產(chǎn)品概述

CIPOS? IM535 產(chǎn)品家族為集成各種功率和控制組件提供了可能，能夠提高可靠性，優(yōu)化 PCB 尺寸和系統(tǒng)成本。它專為變速驅(qū)動器中的三相電機(jī)控制而設(shè)計(jì)，其封裝概念特別適用于需要良好熱傳導(dǎo)和電氣隔離，同時減少 EMI 和具備過載保護(hù)的功率應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)出色的電氣性能，英飛凌的前沿 TRENCHSTOP? IGBT 和反并聯(lián)二極管與優(yōu)化的 SOI 柵極驅(qū)動器相結(jié)合。

產(chǎn)品特點(diǎn)

封裝優(yōu)勢

全隔離雙列直插式模制模塊：這種封裝形式提供了良好的電氣隔離性能，有效減少了電磁干擾，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
低熱阻：得益于 DCB 基板，該模塊具有非常低的熱阻，能夠快速散熱，保證了產(chǎn)品在高功率運(yùn)行時的可靠性。
環(huán)保設(shè)計(jì)：采用無鉛端子電鍍，符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，體現(xiàn)了環(huán)保理念。

逆變器特性

先進(jìn)的 IGBT 技術(shù)：使用 TRENCHSTOP? IGBT 用于逆變器，具備高效的功率轉(zhuǎn)換能力。
穩(wěn)定的柵極驅(qū)動技術(shù)：采用堅(jiān)固的 SOI 柵極驅(qū)動技術(shù)，對瞬態(tài)和負(fù)電壓具有穩(wěn)定性，允許高達(dá) -11 V 的負(fù) (V{s}) 電位用于 (V{B S}=15 ~V) 時的信號傳輸。
集成功能：集成了自舉功能、過流關(guān)機(jī)、內(nèi)置 NTC 熱敏電阻用于溫度監(jiān)測、欠壓鎖定等功能，提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性。
電流監(jiān)測與保護(hù)：低側(cè)發(fā)射極引腳可用于相電流監(jiān)測，同時具備交叉?zhèn)鲗?dǎo)預(yù)防功能，在保護(hù)期間所有 6 個開關(guān)都會關(guān)閉。

潛在應(yīng)用

該產(chǎn)品適用于家電和低功率電機(jī)驅(qū)動等領(lǐng)域，為這些應(yīng)用提供了可靠的解決方案。

產(chǎn)品驗(yàn)證

根據(jù) JEDEC47/20/22 的相關(guān)測試，該產(chǎn)品符合工業(yè)應(yīng)用要求，這為工程師在工業(yè)項(xiàng)目中的使用提供了信心。

產(chǎn)品信息

基礎(chǔ)部件編號	封裝類型	標(biāo)準(zhǔn)包裝形式	最小起訂量	備注
IM535 - U6D	DIP 36x21D	14 個/管	280 個
IM535 - U6DS	DIP 36x21D	14 個/管	280 個	擴(kuò)展間隔

詳細(xì)參數(shù)

絕對最大額定值

模塊部分	條件	值	單位
存儲溫度范圍		-40 ~ 125	°C
工作外殼溫度	參考圖 7	-40 ~ 125	°C
工作結(jié)溫		-40 ~ 150	°C
隔離測試電壓	1 min, RMS, f = 60 Hz	2000	V

逆變器部分	條件	值	單位
最大阻斷電壓	(I_{C} = 250 μA)	600	V
P - N 的直流母線電源電壓	施加在 P - N 之間	450	V
P - N 的直流母線電源電壓（浪涌）	施加在 P - N 之間	500	V
連續(xù)集電極電流	(T{C} = 25°C, T{J} < 150°C)	± 30	A
	(T{C} = 80°C, T{J} < 150°C)	± 22	A
最大峰值集電極電流	(T{C} = 25°C, T{J} < 150°C) 小于 1 ms	± 60	A
每個 IGBT 的功率耗散		83.3	W
短路耐受時間 1	(V{DC} ≤ 400V, T{J} = 150°C)	5	μs

控制部分	值	單位
高側(cè)偏移電壓	600	V
自舉二極管的重復(fù)峰值反向電壓	600	V
模塊電源電壓	-1 ~ 20	V
高側(cè)浮動電源電壓（(V{B}) 參考 (V{S})）	-1 ~ 20	V
輸入電壓（LIN, HIN, ITRIP）	-1 ~ (V_{DD} + 0.3)	V

熱特性

描述	條件	最小值	典型值	最大值	單位
單個 IGBT 結(jié)到外殼的熱阻	低側(cè) U 相（參考圖 7 中的 (T_{C}) 測量點(diǎn)）			1.49	K/W
單個二極管結(jié)到外殼的熱阻	低側(cè) U 相			2.18	K/W

描述	最小值	典型值	最大值	單位
P - N 的直流母線電源電壓	0	300	450	V
低側(cè)電源電壓	13	15	17.5	V
高側(cè)浮動電源電壓（(V{B}) 與 (V{S}) 之間）	13	-	17.5	V
邏輯輸入電壓 LIN, HIN, ITRIP	0	-	5	V
逆變器 PWM 載波頻率	-	-	20	kHz
HIN 和 LIN 之間的外部死區(qū)時間	2	-	-	μs
(V_{SS}) – N 之間的電壓（包括浪涌）	-5	-	5	V
最小輸入脈沖寬度	1	-	-	μs
控制電源變化	-1	-	1	V/μs

靜態(tài)參數(shù)

逆變器部分

描述	條件	最小值	典型值	最大值	單位
集電極 - 發(fā)射極電壓	(I{C} = 30 A, T{J} = 25°C)	-	1.8	2.1	V
	(I{C} = 30 A, T{J} = 150°C)	-	2.05	-	V
集電極 - 發(fā)射極泄漏電流	(V_{CE} = 600 V)	-	-	1	mA
二極管正向電壓	(I{F} = 30 A, T{J} = 25°C)	-	1.95	2.35	V
	(I{F} = 30 A, T{J} = 150°C)	-	1.9	-	V

控制部分

描述	條件	最小值	典型值	最大值	單位
邏輯“1”輸入電壓（LIN, HIN）		1.7	2.0	2.3	V
邏輯“0”輸入電壓（LIN, HIN）		0.7	0.9	1.1	V
ITRIP 正向閾值		475	525	570	mV
ITRIP 輸入滯后		45	70	-	mV
(V{DD}) 和 (V{BS}) 電源欠壓正向閾值		11.5	12.4	13.1	V
		10.6	11.5	12.2	V
(V{DD}) 和 (V{BS}) 電源欠壓負(fù)向閾值		10.6	11.5	12.3	V
		9.7	10.7	11.7	V
(V{DD}) 和 (V{BS}) 電源欠壓鎖定滯后		0.5	0.9	-	V
靜態(tài) (V{Bx}) 電源電流（僅 (V{Bx})）	(H_{IN} = 0 V)	-	-	300	μA
靜態(tài) (V{DD}) 電源電流（僅 (V{DD})）	(L{IN} = 0 V, H{INX} = 5 V)	-	-	1.1	mA
LIN, HIN 的輸入偏置電流	(V_{IN} = 5 V)	-	1.1	1.7	mA
ITRIP 的輸入偏置電流	(V_{ITRIP} = 5 V)	-	68	185	μA
(V_{FO}) 的輸入偏置電流	(V{FO} = 5 V, V{ITRIP} = 0 V)	-	60	-	μA
(V_{FO}) 輸出電壓	(I{FO} = 10 mA, V{ITRIP} = 1 V)	-	0.35	-	V
自舉二極管正向電壓	(I_{F} = 0.3 mA)	-	1.0	-	V
自舉二極管電阻	在 (V{F1} = 4 V) 和 (V{F2} = 5 V) 之間	-	37	-	Ω

動態(tài)參數(shù)

逆變器部分

描述	條件	最小值	典型值	單位
導(dǎo)通傳播延遲時間	(I{c} = 30 A, V{DC}=300V)		725	ns
導(dǎo)通上升時間		85		ns
導(dǎo)通開關(guān)時間		295		ns
關(guān)斷開關(guān)時間	(V{LIN}, H{IN}=0V, I_{c} = 30 A)		900	ns
			25	ns
短路傳播延遲時間	從 (V{IT,TH}) 到 10% (I{sc})		1550	ns
IGBT 導(dǎo)通能量（包括）	(T_{J}=25°C)		1430	mJ
	(T{J}=25°C) (T{J}=150°C)		730	mJ
			245	mJ

控制部分

描述	最小值	典型值	最大值	單位
LIN, HIN 開啟和關(guān)閉的輸入濾波時間		290		ns
ITRIP 故障后的故障清除時間				μs
ITRIP 到故障傳播延遲	(V{LIN}, H{IN} = 0) 或 (V{LIN}, H{IN} = 5V, V_{ITRIP}=1V)		680		ns
所有通道的關(guān)斷時間		20		ns

熱敏電阻

描述	條件	最小值	典型值	最大值	單位
電阻	(T_{NTC} = 25°C)		85		kΩ
NTC（負(fù)溫度系數(shù)）熱敏電阻的 B 常數(shù)	(B(25/100))		4092		K

機(jī)械特性和額定值

描述	條件	最小值	典型值	最大值	單位
相對漏電起痕指數(shù)（CTI）		600	-	-	V
安裝扭矩	M3 螺絲和墊圈	0.49		0.78	Nm
背面曲率	參考圖 8	-50	-	100	μm
重量		-	6.58	-	g

應(yīng)用指南

典型應(yīng)用原理圖

在設(shè)計(jì)應(yīng)用電路時，需要注意以下幾點(diǎn)：

輸入電路：使用 RC 濾波器（100 Ω, 1 nF）減少輸入信號噪聲，電容器應(yīng)靠近 IPM（特別是 (V_{ss}) 端子）。
ITRIP 電路：為防止保護(hù)功能誤操作，建議使用 RC 濾波器，電容器應(yīng)靠近 ITRIP 和 (V_{ss}) 端子。
(V_{FO}) 電路：(V_{FO}) 引腳為開漏配置，應(yīng)通過適當(dāng)?shù)碾娮枭侠?5 V/3.3 V 的偏置電壓，建議在靠近控制器處放置 RC 濾波器。
(V{B}-V{S}) 電路：高側(cè)浮動電源電壓的電容器應(yīng)靠近 (V{B}) 和 (V{S}) 端子。
緩沖電容器：IPM、緩沖電容器和分流電阻之間的布線應(yīng)盡可能短。
分流電阻：強(qiáng)烈建議使用 SMD 型分流電阻，以最小化其內(nèi)部雜散電感。
接地模式：應(yīng)最小化功率接地和信號接地的模式重疊，僅在分流電阻的一端連接模式以實(shí)現(xiàn)相同電位。

性能圖表

最大工作電流 SOA 圖為產(chǎn)品的使用提供了參考，但實(shí)際使用中會根據(jù)用戶的實(shí)際操作條件而有所變化。

總結(jié)

CIPOS? Mini IM535-U6D/IM535-U6DS 模塊以其豐富的功能、優(yōu)秀的性能和合理的設(shè)計(jì)，為三相電機(jī)控制提供了一個可靠的解決方案。電子工程師在設(shè)計(jì)相關(guān)系統(tǒng)時，可以充分考慮該產(chǎn)品的特點(diǎn)和參數(shù)，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用需求，實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的電機(jī)控制。大家在使用過程中，是否遇到過類似產(chǎn)品的應(yīng)用難題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。

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產(chǎn)品概述

產(chǎn)品特點(diǎn)

封裝優(yōu)勢

逆變器特性

潛在應(yīng)用

產(chǎn)品驗(yàn)證

產(chǎn)品信息

詳細(xì)參數(shù)

絕對最大額定值

熱特性

推薦操作條件

靜態(tài)參數(shù)

逆變器部分

控制部分

動態(tài)參數(shù)

逆變器部分

控制部分

熱敏電阻

機(jī)械特性和額定值

應(yīng)用指南

典型應(yīng)用原理圖

性能圖表

總結(jié)

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