IRAM136 - 0760A：家電電機(jī)驅(qū)動的集成功率混合IC解決方案

在現(xiàn)代家電電機(jī)驅(qū)動應(yīng)用中，高性能、高集成度且具備可靠保護(hù)功能的功率IC至關(guān)重要。國際整流器公司（International Rectifier）的IRAM136 - 0760A系列集成功率混合IC，就是這樣一款適用于家電電機(jī)驅(qū)動的優(yōu)秀產(chǎn)品。

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一、產(chǎn)品概述

IRAM136 - 0760A是一款5A、600V的集成功率混合IC，帶有開放發(fā)射極引腳，專為先進(jìn)的家電電機(jī)驅(qū)動應(yīng)用而設(shè)計，如節(jié)能洗衣機(jī)和冰箱壓縮機(jī)驅(qū)動器。它采用國際整流器公司的先進(jìn)技術(shù)，將低 $V_{CE(on)}$ 溝槽IGBT技術(shù)與行業(yè)基準(zhǔn)的三相高壓、高速驅(qū)動器（3.3V兼容）集成在一個完全隔離的熱增強(qiáng)封裝中，提供了極為緊湊、高性能的交流電機(jī)驅(qū)動器，大大簡化了設(shè)計過程。

二、產(chǎn)品特性

集成功能

• 集成柵極驅(qū)動器和自舉二極管：方便實現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動的控制，減少外部元件數(shù)量。
• 溫度監(jiān)測：內(nèi)置高精度溫度監(jiān)測功能，可實時監(jiān)控芯片溫度，保障系統(tǒng)安全運行。
• 保護(hù)關(guān)機(jī)引腳：在出現(xiàn)異常情況時，可及時關(guān)閉系統(tǒng)，防止損壞。

先進(jìn)技術(shù)

• 低 $V_{CE(on)}$ 溝槽IGBT技術(shù)：降低導(dǎo)通損耗，提高效率。
• 欠壓鎖定功能：為所有通道提供欠壓保護(hù)，確保系統(tǒng)在合適的電壓下工作。
• 匹配的傳播延遲：所有通道的傳播延遲匹配，保證電機(jī)驅(qū)動的穩(wěn)定性。

電氣特性

• 3.3V施密特觸發(fā)輸入邏輯：提高抗干擾能力。
• 交叉導(dǎo)通預(yù)防邏輯：防止上下橋臂同時導(dǎo)通，避免短路故障。
• 低di/dt柵極驅(qū)動器：具有更好的抗噪聲能力。

適用范圍

• 電機(jī)功率范圍：0.1 ~ 0.5kW / 85 ~ 253Vac，適用于多種家電電機(jī)驅(qū)動。
• 隔離性能：最小隔離電壓2000VRMs，CTI > 600，有效解決散熱片隔離問題，減少PCB空間占用。

三、絕對最大額定值

四、電氣特性

逆變器部分

• 集電極 - 發(fā)射極擊穿電壓：$V{(BR)CES}$ 為600V（$V{IN}=0V$，$I_{C}=250μA$）。
• 集電極 - 發(fā)射極飽和電壓：$V{CE(ON)}$ 在不同條件下有不同取值，如$I{C}=3.5A$，$T{J}=25^{circ}C$，$V{CC}=15V$時，典型值為1.7V；$I{C}=3.5A$，$T{J}=150^{circ}C$時，典型值為2.1V。
• 二極管正向電壓降：$V{FM}$ 在$I{F}=3.5A$時，典型值為1.6V；$I{F}=3.5A$，$T{J}=150^{circ}C$時，典型值為1.4V。

開關(guān)特性

• 開通開關(guān)損耗：$E{ON}$ 在$I{C}=3.5A$，$V^{+}=400V$時，典型值為210μJ。
• 關(guān)斷開關(guān)損耗：$E_{OFF}$ 典型值為20μJ。
• 總開關(guān)損耗：$E_{TOT}$ 典型值為245μJ。
• 二極管反向恢復(fù)能量：$E_{REC}$ 典型值為15μJ。

驅(qū)動功能

• 推薦工作條件：高側(cè)浮動電源電壓$V{B1,2,3}$ 為$V{S}+12$ 至$V{S}+20$V；低側(cè)和邏輯固定電源電壓$V{CC}$ 為12 至20V等。
• 靜態(tài)電氣特性：如正輸入閾值$V{IN,th+}$ 為2.5V，負(fù)輸入閾值$V{IN,th -}$ 為0.8V等。
• 動態(tài)電氣特性：輸入到輸出傳播導(dǎo)通延遲時間$T{ON}$ 典型值為0.7μs，輸入到輸出傳播關(guān)斷延遲時間$T{OFF}$ 典型值為0.7μs等。

五、熱和機(jī)械特性

• 熱阻：每個IGBT的熱阻$R{th(J - C)}$ 典型值為6.4°C/W，每個二極管的熱阻$R{th(J - C)}$ 典型值為9.0°C/W。
• 爬電距離：從引腳到模塊背面的爬電距離$C_{D}$ 為3.2mm。
• 比較跟蹤指數(shù)：CTI為600V。

六、內(nèi)部NTC - 熱敏電阻特性

• 在$T{C}=25^{circ}C$ 時，電阻$R{25}$ 為97；在$T{C}=125^{circ}C$ 時，電阻$R{125}$ 為2.25。
• B常數(shù)（25 - 50°C）為4335k。

七、輸入 - 輸出邏輯電平表

八、模塊引腳說明

IRAM136 - 0760A模塊共有29個引腳，每個引腳都有其特定的功能，如$VB3$ 為高側(cè)浮動電源電壓3，$W,VS3$ 為輸出3 - 高側(cè)浮動電源偏移電壓等。

九、典型應(yīng)用連接

• 電容安裝：電解母線電容應(yīng)盡可能靠近模塊母線端子安裝，以減少振鈴和EMI問題。同時，在模塊引腳附近安裝額外的高頻陶瓷電容可進(jìn)一步提高性能。
• 去耦電容：為了在$V{CC}-V{SS}$ 和$VB1,2,3 - VS1,2,3$ 端子之間提供良好的去耦，連接在這些端子之間的電容應(yīng)靠近模塊引腳，并強(qiáng)烈推薦使用典型值為0.1μF的額外高頻電容。
• 自舉電容選擇：自舉電容的值取決于開關(guān)頻率，應(yīng)根據(jù)IR設(shè)計提示DN 98 - 2a、應(yīng)用筆記AN - 1044或圖9進(jìn)行選擇，以限制與$V_{CC}$ 串聯(lián)的內(nèi)部電阻的功耗。
• 故障復(fù)位：約2ms后FAULT復(fù)位。
• PWM控制：PWM發(fā)生器必須在故障持續(xù)時間內(nèi)禁用，以確保系統(tǒng)關(guān)機(jī)，在恢復(fù)操作前必須清除過流條件。

IRAM136 - 0760A以其豐富的功能、優(yōu)秀的電氣特性和可靠的保護(hù)機(jī)制，為家電電機(jī)驅(qū)動應(yīng)用提供了一個高效、穩(wěn)定的解決方案。電子工程師在設(shè)計相關(guān)產(chǎn)品時，可以充分利用該IC的特性，優(yōu)化設(shè)計，提高產(chǎn)品的性能和可靠性。你在實際應(yīng)用中是否遇到過類似IC的使用問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。