智能模块IPM在双PWM变频器中的应用

IPM驱动电路设计

IPM驱动采用Agilent(安捷伦)公司的高速、高共模比的光耦HCPL-4504。该光耦具有极短的寄生延时，适用于IPM使用；瞬时共模；IPM专用的电气隔离；TTL兼容等特点。图3所示为IPM上桥臂一组驱动的典型电路接线图。接线中要注意几点：光耦的7、8脚要短接；IPM功率越大上拉电阻值越小；光耦副边的引线要尽量小于2cm。故障输出光耦合器接入IPM智能模块的ALM输出端，是当发生故障时，向外部输出信号以封锁PWM信号，这里的光耦不需采用高速光耦，可以采用东芝的TLP521光耦，其典型电路如图4所示。其中C端表示控制端口，当故障发生时，可以将外部控制或保持PWM信号的芯片封锁，关断所有的PWM信号输入，即可保护IGBT。

IPM控制电源电路设计

IPM控制电源要求范围是13.5V"16.5V，尽量是在15V值下工作，当电压低于13.5V时损耗会增加，保护特性会漂移，会导致保护功能不够充分，致使IPM损坏。因此说对于IPM来说，控制电源是非常重要的，直接影响整个系统的性能。IPM控制电源可以采用开关电源，如TOPSwitch系列的单片开关电源，也可以采用7815等组成的电源，设计电路比较简单，在图3、图4中就已经可以看到电源的接法了。但设计中要注意两个问题：一是上桥臂三组电源及下桥臂一组电源各自组成一个回路，即四组电源是绝缘的，切不可将其共地。二是两个IPM模块要使用两套(每套四个绝缘电源)电源，不可为节约成本使用一套电源，否则会造成短路事故。

结语

双PWM变频调速系统以其优越的性能越来越受关注，但整流部分由原先的整流二极管替换成可控器件势必增加了成本，然而IPM智能模块的出现不仅为降低成本提供了可能性，而且其高度的集成性和保护性能为设计提供了极大的方便。因此采用IPM智能模块设计双PWM变频调速系统具有电路设计简单、保护措施完善、体积小等特点，具有很好的发展前景。