IRAM136 - 0760A：家电电机驱动的集成功率混合IC解决方案

在现代家电电机驱动应用中，高性能、高集成度且具备可靠保护功能的功率IC至关重要。国际整流器公司（International Rectifier）的IRAM136 - 0760A系列集成功率混合IC，就是这样一款适用于家电电机驱动的优秀产品。

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一、产品概述

IRAM136 - 0760A是一款5A、600V的集成功率混合IC，带有开放发射极引脚，专为先进的家电电机驱动应用而设计，如节能洗衣机和冰箱压缩机驱动器。它采用国际整流器公司的先进技术，将低 $V_{CE(on)}$ 沟槽IGBT技术与行业基准的三相高压、高速驱动器（3.3V兼容）集成在一个完全隔离的热增强封装中，提供了极为紧凑、高性能的交流电机驱动器，大大简化了设计过程。

二、产品特性

集成功能

• 集成栅极驱动器和自举二极管：方便实现电机驱动的控制，减少外部元件数量。
• 温度监测：内置高精度温度监测功能，可实时监控芯片温度，保障系统安全运行。
• 保护关机引脚：在出现异常情况时，可及时关闭系统，防止损坏。

先进技术

• 低 $V_{CE(on)}$ 沟槽IGBT技术：降低导通损耗，提高效率。
• 欠压锁定功能：为所有通道提供欠压保护，确保系统在合适的电压下工作。
• 匹配的传播延迟：所有通道的传播延迟匹配，保证电机驱动的稳定性。

电气特性

• 3.3V施密特触发输入逻辑：提高抗干扰能力。
• 交叉导通预防逻辑：防止上下桥臂同时导通，避免短路故障。
• 低di/dt栅极驱动器：具有更好的抗噪声能力。

适用范围

• 电机功率范围：0.1 ~ 0.5kW / 85 ~ 253Vac，适用于多种家电电机驱动。
• 隔离性能：最小隔离电压2000VRMs，CTI > 600，有效解决散热片隔离问题，减少PCB空间占用。

三、绝对最大额定值

参数	符号	数值	单位	条件
IGBT/ FW二极管阻断电压	$V{CES} / V{RRM}$	600	V	-
正母线输入电压	$V^{+}$	450	V	-
$T_{C}=25^{circ}C$时的RMS相电流	$I_{o}$	5	A	正弦调制，$V^{+}=320V$，$T{J}=150^{circ}C$，$F{PWM}=16kHz$，调制深度 = 0.8，$PF = 0.6$
$T_{C}=100^{circ}C$时的RMS相电流	$I_{o}$	3.5	A	正弦调制，$V^{+}=320V$，$T{J}=150^{circ}C$，$F{PWM}=16kHz$，调制深度 = 0.8，$PF = 0.6$
最大峰值相电流	$I_{pk}$	5.5	A	$t{p}<100ms$，$T{C}=25^{circ}C$，$F_{PWM}=16kHz$
最大PWM载波频率	$F_{p}$	20	kHz	-
每个IGBT在$T_{C}=25^{circ}C$时的最大功耗	$P_{d}$	18	W	-
隔离电压（1min）	$V_{ISO}$	2000	V RMS	-
最大工作结温	$T_{J}$（IGBT & 二极管 & IC）	+ 150	$^{circ}C$	-
工作外壳温度范围	$T_{C}$	- 20 至 + 100	$^{circ}C$	-
储存温度范围	$T_{STG}$	- 40 至 + 125	$^{circ}C$	-
安装扭矩范围（M3螺丝）	$T$	0.8 至 1.0	Nm	-

四、电气特性

逆变器部分

• 集电极 - 发射极击穿电压：$V{(BR)CES}$ 为600V（$V{IN}=0V$，$I_{C}=250μA$）。
• 集电极 - 发射极饱和电压：$V{CE(ON)}$ 在不同条件下有不同取值，如$I{C}=3.5A$，$T{J}=25^{circ}C$，$V{CC}=15V$时，典型值为1.7V；$I{C}=3.5A$，$T{J}=150^{circ}C$时，典型值为2.1V。
• 二极管正向电压降：$V{FM}$ 在$I{F}=3.5A$时，典型值为1.6V；$I{F}=3.5A$，$T{J}=150^{circ}C$时，典型值为1.4V。

开关特性

• 开通开关损耗：$E{ON}$ 在$I{C}=3.5A$，$V^{+}=400V$时，典型值为210μJ。
• 关断开关损耗：$E_{OFF}$ 典型值为20μJ。
• 总开关损耗：$E_{TOT}$ 典型值为245μJ。
• 二极管反向恢复能量：$E_{REC}$ 典型值为15μJ。

驱动功能

• 推荐工作条件：高侧浮动电源电压$V{B1,2,3}$ 为$V{S}+12$ 至$V{S}+20$V；低侧和逻辑固定电源电压$V{CC}$ 为12 至20V等。
• 静态电气特性：如正输入阈值$V{IN,th+}$ 为2.5V，负输入阈值$V{IN,th -}$ 为0.8V等。
• 动态电气特性：输入到输出传播导通延迟时间$T{ON}$ 典型值为0.7μs，输入到输出传播关断延迟时间$T{OFF}$ 典型值为0.7μs等。

五、热和机械特性

• 热阻：每个IGBT的热阻$R{th(J - C)}$ 典型值为6.4°C/W，每个二极管的热阻$R{th(J - C)}$ 典型值为9.0°C/W。
• 爬电距离：从引脚到模块背面的爬电距离$C_{D}$ 为3.2mm。
• 比较跟踪指数：CTI为600V。

六、内部NTC - 热敏电阻特性

• 在$T{C}=25^{circ}C$ 时，电阻$R{25}$ 为97；在$T{C}=125^{circ}C$ 时，电阻$R{125}$ 为2.25。
• B常数（25 - 50°C）为4335k。

七、输入 - 输出逻辑电平表

FLT/EN	$I_{TRIP}$	HIN1,2,3	LIN1,2,3	U,V,W
1	0	1	0	$V^{+}$
1	0	0	1	0
1	0	0	0	Off
1	0	1	1	Off
1	1	X	X	Off
0	X	X	X	Off

八、模块引脚说明

IRAM136 - 0760A模块共有29个引脚，每个引脚都有其特定的功能，如$VB3$ 为高侧浮动电源电压3，$W,VS3$ 为输出3 - 高侧浮动电源偏移电压等。

九、典型应用连接

• 电容安装：电解母线电容应尽可能靠近模块母线端子安装，以减少振铃和EMI问题。同时，在模块引脚附近安装额外的高频陶瓷电容可进一步提高性能。
• 去耦电容：为了在$V{CC}-V{SS}$ 和$VB1,2,3 - VS1,2,3$ 端子之间提供良好的去耦，连接在这些端子之间的电容应靠近模块引脚，并强烈推荐使用典型值为0.1μF的额外高频电容。
• 自举电容选择：自举电容的值取决于开关频率，应根据IR设计提示DN 98 - 2a、应用笔记AN - 1044或图9进行选择，以限制与$V_{CC}$ 串联的内部电阻的功耗。
• 故障复位：约2ms后FAULT复位。
• PWM控制：PWM发生器必须在故障持续时间内禁用，以确保系统关机，在恢复操作前必须清除过流条件。

IRAM136 - 0760A以其丰富的功能、优秀的电气特性和可靠的保护机制，为家电电机驱动应用提供了一个高效、稳定的解决方案。电子工程师在设计相关产品时，可以充分利用该IC的特性，优化设计，提高产品的性能和可靠性。你在实际应用中是否遇到过类似IC的使用问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。