Powerex PS11037 Intellimod™模块：小功率逆变器的理想选择

在电子工程领域，功率模块的性能和适用性对整个系统的运行起着关键作用。今天，我们将深入探讨Powerex公司的PS11037 Intellimod™模块，这是一款专为特定应用设计的智能功率模块（ASIPM），适用于小功率逆变器应用。

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产品概述

PS11037是一款额定电流为50安培、电压为600伏特的应用特定智能功率模块。它将功率器件、栅极驱动和保护电路集成在一个紧凑的封装中，适用于频率高达20kHz的小功率逆变器应用。通过使用特定应用的高压集成电路（HVIC），设计师可以减小逆变器的尺寸并缩短整体设计时间。

产品特点

紧凑封装

PS11037采用紧凑的封装设计，节省了电路板空间，非常适合对空间要求较高的应用。

三相转换器桥

模块内置三相转换器桥，能够实现高效的功率转换。

集成HVIC

集成的HVIC允许模块直接连接到数字信号处理器（DSP）或中央处理器（CPU），简化了系统设计。

应用领域

PS11037模块适用于多种应用，包括：

• 小型电机控制：为小型电机提供精确的控制和驱动。
• 小型伺服电机：满足小型伺服电机的高性能要求。
• 通用逆变器：可用于各种通用逆变器应用。
• 泵和HVAC电机控制：为泵和HVAC系统中的电机提供可靠的控制。

产品规格

尺寸

PS11037模块的尺寸以英寸和毫米为单位给出，具体尺寸如下：	尺寸	英寸	毫米
A	3.74±0.04	95.0±1.0
B	2.91±0.04	74.0±1.0
C	0.32±0.02	8.0±0.5
D	3.35±0.01	85.0±0.3
E	0.73	18.5
F	1.25	31.65
G	0.97	24.5
H	1.65	42.0
J	0.08	2.0
K	0.24	6.0
L	0.71	18.0
M	12.7 SQ.	0.5 SQ.
N	0.59	15.0
P	0.35	9.0
Q	2.32±0.01	59.0±0.3
R	1.38	35.0
S	0.10	2.5
T	2.80	71.0
U	3.23	82.1
V	0.04	1.0
W	0.50±0.01	12.7±0.3
X	2.00±0.03	50.8±0.8
Y	0.12	3.0
Z	0.14	3.5
AA	0.80±0.04	20.4±1.0
BB	0.12	3.0
CC	0.93	23.5
DD	1.21±0.02	30.7±0.5
EE	0.181 DIA.	4.6 DIA.
FF	0.197 DIA.	5.0 DIA.
GG	0.31±0.02	8.0±0.5
HH	0.67±0.03	17.0±0.8
JJ	0.16	4.0
KK	2.45±0.03	62.35±0.8

绝对最大额定值

在正常工作条件下，PS11037模块的绝对最大额定值如下：	特性	符号	PS11037	单位
功率器件结温	Tj	-20 to 125	°C
储存温度	Tstg	-40 to 125	°C
外壳工作温度	TC	-20 to 100	°C
M4安装螺丝的安装扭矩		13	in-lb
模块重量（典型值）		108	克
隔离电压	VISO	2500	伏特

电气和机械特性

PS11037模块的电气和机械特性在$T_{j}=25^{circ} C$的条件下给出，具体特性如下：

IGBT逆变器部分

• 集电极 - 发射极饱和电压：$V{CE(sat)}$，在$I{C} = 50A$，$T{j} = 25^{circ}C$，$V{D} = V_{DB} = 15V$时，最大值为2.9伏特。
• 二极管正向电压：$V{EC}$，在$T{j} = 25^{circ}C$，$-I_{C} = 50A$时，最大值为2.9伏特。
• 开关时间：包括开通时间$t{on}$、关断时间$t{off}$和反向恢复时间$t_{rr}$等。

控制部分

• 电路电流（平均值）：$I{D}$和$I{DB}$。
• 输入阈值电压：$V{th(on)}$和$V{th(off)}$。
• 输入上拉电阻：$R_{i}$。
• 臂直通阻断时间：$t_{PWM DEAD}$。
• 输入互锁感应时间：$t_{int}$。
• 逆变器直流母线IGBT电流感应电压输出信号：$V_{amp}$。
• 过流跳闸电平：$OC$。
• 过流延迟时间：$t_{OC}$。
• 短路跳闸电平：$SC$。
• 短路延迟时间：$t_{SC}$。
• 欠压跳闸电平：$UV$。
• 欠压保护复位电平：$UV{Dr}$和$UV{DBr}$。
• 延迟时间：$t_{dV}$。
• 故障输出脉冲宽度：$t_{FO}$。
• 故障输出电流：$I{Fo(H)}$和$I{Fo(L)}$。

热特性

PS11037模块的热特性包括结到外壳的热阻$R{th(j-c)}$和外壳到散热片的热阻$R{th(c-f)}$，具体如下：	特性	符号	条件	最小值	典型值	最大值	单位
结到外壳（每个IGBT）	$R_{th(j-c)Q}$				1.75	°C/Watt
结到外壳（每个FWDi）	$R_{th(j-c)D}$				2.4	°C/Watt
接触热阻（外壳到散热片）	$R_{th(c-f)}$	应用热油脂			0.031	°C/Watt

推荐使用条件

为了确保PS11037模块的正常运行，推荐的使用条件如下：	特性	符号	条件	最小值	典型值	最大值	单位
电源电压	$V_{CC}$	跨P - N端子施加		300	400	伏特
控制电源电压	$V_{D}$	施加在$V_{D} - GND$之间	13.5	15.0	16.5	伏特
控制电源电压变化率	$dV{D}/dt$，$dV{DB}/dt$		-1		1	V/µs
输入导通电压	$V_{CIN(on)}$	施加在$U{P}$，$V{P}$，$W{P}$，$U{N}$，$V{N}$，$W{N} - GND$之间	0		0.8	伏特
输入关断电压	$V_{CIN(off)}$	施加在$U{P}$，$V{P}$，$W{P}$，$U{N}$，$V{N}$，$W{N} - GND$之间	4.0		5.0	伏特
模块外壳工作温度	$T_{C}$				100	°C
PWM输入频率	$f_{PWM}$	$T{C} ≤ 100°C$，$T{j} ≤ 125°C$			15	kHz
允许的最小输入导通脉冲宽度	$t_{XX}$		1			µS
臂直通阻断时间	$t_{DEAD}$	与相应输入相关	2.2			µS

总结

Powerex的PS11037 Intellimod™模块是一款功能强大、性能可靠的应用特定智能功率模块。它的紧凑封装、集成的HVIC和丰富的保护功能使其成为小功率逆变器应用的理想选择。在设计过程中，工程师们可以根据模块的规格和推荐使用条件，合理选择和使用该模块，以实现高效、稳定的系统性能。你在使用类似功率模块时遇到过哪些挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验。