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電機車變頻IPM是什么？C

時間: 2019-07-21 17:25:45 來源: 湖南宇翔牽引電氣設(shè)備有限公司

電機車變頻IPM是什么？

變頻電機車的逆變器件采用智能功率模塊IPM。IPM是以絕緣柵雙極晶體管IGBT為功率器件的新型模塊。傳統(tǒng)的IGBT是功率場控晶體管MOSFET和電力晶體管GTR的復(fù)合，它把MOSFET的驅(qū)動功率小、開關(guān)速度快的特點和GTR通態(tài)壓降小。功率電路，緩沖電路還有門極驅(qū)動電路必須設(shè)計到足以承受和的極限值。如果功率電路漏感不夠小、緩沖電路吸收不充分，瞬態(tài)過電壓就會發(fā)生。同時地環(huán)路和雜散電容還會引起嚴(yán)重的噪聲問題。

IPM智能功率模塊結(jié)構(gòu)；IPM共有6個主回路端16個控制端，其中VccUVccUVccW分別為U，V，W相上橋臂控制電源輸入的+端，GNDu，GNDv，GNDw分別為對應(yīng)的一端；VinUVinVVinW分別為上橋臂U，V，W相控制信號輸入端，Vcc，GND為下橋臂公用控制電源輸入；VinXVinYVinZ分別為下橋臂XYZ相控制信號輸入端；VinDB為制動單元控制信號輸入端。

逆變電路IPM的選擇正常工作時，電網(wǎng)直流供電電壓U為440～660V，則經(jīng)過電容濾波后的直流電壓可由下式計算確定，式中:為安全系數(shù)，一般取=1.1；1.1為波動系數(shù)；Ed為電容濾波后的直流電壓。關(guān)斷時的峰值電壓按下式計算：式中：為關(guān)斷使得峰值電壓；為安全系數(shù)，一般取=1.1；1.15為過電壓保護系數(shù)；為電容濾波后的直流電壓；150為由引起的尖峰電壓。令I(lǐng)GBT模塊的電壓額定值滿足，并向上靠攏IGBT的電壓等級。

IPM的驅(qū)動隔離接口電路驅(qū)動隔離電路是IPM主電路和控制電路之間的接口。由于IPM內(nèi)置了驅(qū)動電路，與IGBT驅(qū)動電路設(shè)計相比，外圍驅(qū)動電路的設(shè)計比較方便，只要能提供15V穩(wěn)定的驅(qū)動電源和開關(guān)控制信號，提供低電平控制相應(yīng)IGBT導(dǎo)通，高電平控制相應(yīng)IGBT關(guān)斷。根據(jù)6N137的特點，結(jié)合實際控制需要，本文設(shè)計的IPM快速驅(qū)動隔離控制。PWM信號先經(jīng)7407驅(qū)動后，再經(jīng)過電阻R2A接到光耦6N137的2腳；3腳接地；右邊的6腳是6N137的信號輸出腳，6腳經(jīng)R2C接到Q2A基極，再經(jīng)Q2B驅(qū)動后接到IPM的UP端。

6N137的7腳和IPM的外部保護電路相連。7407是為了增大驅(qū)動能力而設(shè)置的，可以防止電路引線太長所造成的驅(qū)動能力的下降。正常情況下，6N137的7腳為高電平。如果有外接的驅(qū)動脈沖信號加到光耦6N137的2腳端，當(dāng)2腳端的電位為高電平，由6N137的真值表知:6腳輸出為低電平，使Q2A關(guān)斷，Q2B導(dǎo)通，則加到IPM的UP端信號為低電平，經(jīng)IPM內(nèi)部驅(qū)動電路使IGBT導(dǎo)通。反之，當(dāng)2腳端的電位為低電平時，光耦輸出腳6為高電平，使Q2A截止，于是UP端為高電平，經(jīng)內(nèi)部驅(qū)動電路使IGBT關(guān)斷。

以上就是電機車變頻IPM的介紹。