IRSM807 - 105MH半橋IPM：小電器電機驅(qū)動的理想之選

在電子工程師的日常工作中，為小電器電機驅(qū)動選擇合適的功率模塊至關重要。今天，我們就來深入了解一下國際整流器公司（International Rectifier）推出的IRSM807 - 105MH半橋IPM（智能功率模塊），看看它有哪些特性和優(yōu)勢。

文件下載：IRSM807-105MH.pdf

一、產(chǎn)品概述

IRSM807 - 105MH是一款專為先進家電電機驅(qū)動應用設計的10A、500V半橋模塊，適用于節(jié)能風扇和水泵等設備。它采用了國際整流器公司的先進技術，在隔離封裝中提供了極為緊湊、高性能的半橋拓撲結(jié)構(gòu)。該模塊將低RDS(on) Trench FREDFET技術與行業(yè)標桿的半橋高壓、堅固驅(qū)動器相結(jié)合，封裝在小巧的PQFN 8x9mm表面貼裝封裝中，且集成了自舉功能，非常適合空間受限的應用，甚至無需散熱片即可正常工作。

二、產(chǎn)品特性

2.1 集成功能

• 集成柵極驅(qū)動器和自舉功能：這使得模塊在電路設計中更加簡潔，減少了外部元件的使用，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。同時，適用于正弦調(diào)制應用，為電機的高效運行提供了保障。
• 低RDS(on) Trench FREDFET：低導通電阻可以降低功率損耗，提高模塊的效率，減少發(fā)熱，延長模塊的使用壽命。

2.2 保護與性能優(yōu)化

• 欠壓鎖定功能：兩個通道都具備欠壓鎖定功能，當電源電壓低于設定閾值時，模塊會自動保護，防止因電壓過低而損壞。
• 匹配的傳播延遲：所有通道的傳播延遲相匹配，確保了信號的同步性，提高了電機控制的精度。
• 優(yōu)化的dV/dt：通過優(yōu)化dV/dt，可以在損耗和電磁干擾（EMI）之間取得良好的平衡，減少對周圍電子設備的干擾。

2.3 兼容性與其他特性

• 3.3V輸入邏輯兼容：方便與各種微控制器和數(shù)字電路接口，降低了系統(tǒng)設計的難度。
• 高電平有效輸入：HIN和LIN輸入為高電平有效，符合常見的控制邏輯。
• 電機功率范圍：適用于80 - 200W的電機功率范圍，滿足了大多數(shù)小電器電機的驅(qū)動需求。
• 隔離電壓：最小隔離電壓為1500V RMS，提供了良好的電氣隔離，保障了系統(tǒng)的安全性。
• ROHS合規(guī)：符合環(huán)保要求，滿足全球市場的法規(guī)標準。

三、電氣參數(shù)

3.1 絕對最大額定值

絕對最大額定值表示模塊能夠承受的持續(xù)極限，超過這些值可能會導致模塊損壞。例如，MOSFET的阻斷電壓（BVDSS）最大為500V，直流輸出電流（IO）在TC = 25°C時最大為10A，最大工作結(jié)溫（TJ）為150°C等。需要注意的是，這些參數(shù)在制造過程中并不進行測試。

3.2 推薦工作條件

為了確保模塊的正常運行，應在推薦的工作條件下使用。例如，正直流母線輸入電壓（V +）最大為400V，低側(cè)和邏輯電源電壓（VCC）在13.5 - 16.5V之間，PWM載波頻率（Fp）最大為20kHz等。

3.3 靜態(tài)電氣特性

在VBIAS (VCC, VBS) = 15V，TJ = 25°C的條件下，測量了一系列靜態(tài)電氣特性。如漏源擊穿電壓（BVDSS）在TJ = 25°C，ILK = 3mA時為500V，漏源導通電阻（RDS(ON)）在TJ = 25°C，VCC = 10V，Id = 6A時典型值為0.58Ω等。

3.4 動態(tài)電氣特性

同樣在VBIAS (VCC, VBS) = 15V，TJ = 25°C的條件下，測量了輸入到輸出的傳播導通延遲時間（TON）和關斷延遲時間（TOFF）等動態(tài)特性。例如，TON和TOFF的典型值均為0.8μs。

四、熱學與機械特性

4.1 熱阻

每個MOSFET的結(jié)到安裝墊的熱阻（Rth(J - B)）典型值為0.9°C/W（標準回流焊工藝），結(jié)到環(huán)境的熱阻（Rth(J - A)）典型值為40°C/W（安裝在13.2cm2的兩層FR4板上，有36個過孔）。這表明該模塊在散熱方面具有一定的優(yōu)勢，無需額外的散熱片也能正常工作。

4.2 封裝尺寸

模塊采用PQFN 8x9mm封裝，具體的封裝尺寸在文檔中有詳細說明。這種小巧的封裝設計使得模塊在空間受限的應用中具有很大的優(yōu)勢。

五、輸入輸出邏輯電平

輸入輸出邏輯電平表明確了HIN和LIN輸入與相位輸出之間的關系。例如，當HIN為高電平，LIN為低電平時，相位輸出為V +；當HIN為低電平，LIN為高電平時，相位輸出為0。需要注意的是，當HIN和LIN都為低電平時，輸出情況取決于電機電流的流向；當HIN和LIN都為高電平時，會出現(xiàn)直通情況。

六、典型應用連接

在典型應用連接中，有幾個關鍵要點需要注意：

• 總線電容：應盡可能靠近模塊的總線端子安裝，以減少振鈴和電磁干擾問題。此外，在模塊引腳附近安裝額外的高頻陶瓷電容可以進一步提高性能。
• 去耦電容：為了在VCC - VSS和VB - VS端子之間提供良好的去耦，連接在這些端子上的電容應靠近模塊引腳。建議使用典型值為0.1uF的額外高頻電容。
• 自舉電容：自舉電容的值取決于開關頻率，其選擇應基于IR Design tip DT04 - 4或應用筆記AN - 1044。

七、總結(jié)

IRSM807 - 105MH半橋IPM以其緊湊的封裝、豐富的集成功能、良好的電氣性能和熱學特性，為小電器電機驅(qū)動應用提供了一個優(yōu)秀的解決方案。電子工程師在設計相關電路時，可以充分考慮該模塊的特點，合理應用其各項功能，以實現(xiàn)高效、可靠的電機驅(qū)動系統(tǒng)。同時，在實際應用中，還需要根據(jù)具體的需求和條件，進一步優(yōu)化電路設計，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能。大家在使用這款模塊的過程中，有沒有遇到什么問題或者有什么獨特的應用經(jīng)驗呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。