本质安全电源电路理论综述 2012-04-18用于大功率工业应用的IPM——最大电流可达3600 A

干扰信号。通过将两个不同的输出电压相减，可以消除干扰信号。

脉冲由内部数字逻辑（FPGA）产生，有着确定的长度和形状，并被差分地评估。原边的一个强大的桥式电路产生电压信号，该信号经由变压器以电隔离信号传输方式传送至副边。在副边，信号由一个差分比较器接收，并传递至副边的FPGA用于进一步的信号处理。

栅极驱动器的主要功能是将多个开关信号转换成一个强大的开关信号。在短路、其他过载以及正常运行条件下，IGBT必须被安全地开关。因此，为实现最优开关而受控的IGBT开启和关闭，以及减少开关损耗是至关重要的

每个SKiiP?4 IPM有两个独立的驱动器板。驱动器板包括一个驱动器核和一个触点板。采用两个独立的驱动器板确保了最佳的热分布和变异性（图6）。内部保护功能，如欠压监控（原边和副边）、短脉冲抑制和短路监测，以及其他模拟信号的监测和输出，如电流、温度甚至直流环节电压。因此，该系统既能保护自己，而且还在同一时间向用户传递重要的应用参数。此外，也提供了一条具有CAN-Open特性的诊断通道，用于确保最优评估。

4 用于更高可靠性的可选老化测试

为了能够为客户提供具有最高可靠性的IPM，除了每个系统在离开生产地之前必须经过的标准功能测试之外，还提供一个可选的老化测试。该测试会持续60min到90min，在逆变器最糟的真实条件下测试基本功能和应力。测试的目的是，例如，检测每个独立IGBT单元统计意义上的过早故障并将这些从模块中去除。2008年，售出的SKiiP?3模块中约有80%进行了这一测试。客户可能会选择在1象限或4象限间运行，此项测试适合风冷或水冷系统。

5 结论

即使在极端应用条件下，SKiiP?4电力电子模块也满足最高的一体化，可靠性和电流密度的要求。这是因为无焊接压接技术被用于功率部分，再加上栅极驱动器采用了可靠的数字信号传输。SKiiP? IPM主要用在如下行业领域的标准工业级大功率逆变器中：风能和太阳能、牵引（无轨电车、有轨电车和地铁）、电梯以及工业驱动器。这些应用实例都是要求功率模块具有最高可靠性的明显例子。