ROHM BM63364S-VA/-VC IPM：电机控制的理想之选

在电机控制领域，拥有一款性能卓越、功能强大的智能功率模块（IPM）至关重要。ROHM的BM63364S-VA/-VC IPM就是这样一款值得关注的产品，它专为低速开关驱动而设计，在众多应用场景中展现出了出色的性能。

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一、产品概述

BM63364S-VA/-VC是一款智能功率模块，由栅极驱动器、自举二极管、IGBT和续流二极管组成。它采用了针对低速开关驱动（最高6kHz）优化的低饱和电压IGBT，适用于如压缩机等设备。如果需要高速开关驱动，则需选用高速开关系列产品。

二、产品特性

2.1 三相DC/AC逆变器

具备600V/15A的规格，能够满足大多数电机控制的需求。

2.2 高低侧IGBT驱动

• 高侧IGBT栅极驱动器（HVIC）：采用SOI（绝缘体上硅）工艺，具有高压电平转换、自举二极管电流限制、控制电源欠压锁定（UVLO）等功能。
• 低侧IGBT栅极驱动器（LVIC）：具备驱动电路、短路电流保护（SCP）、控制电源欠压锁定（UVLO）和热关断（TSD）功能，当保护电路工作时会输出故障信号（FO）。

  2.3 其他特性

• 低侧IGBT采用开放发射极设计。
• 内置自举二极管。
• 输入接口支持3.3V和5V线路。
• 获得UL认证（文件编号E468261）。

三、应用场景

适用于AC100 - 240Vrms（直流电压小于400V）级别的电机低速开关驱动，如空调、洗衣机、冰箱等设备的压缩机电机。

四、关键规格

4.1 电气参数

• IGBT集电极 - 发射极电压VCESAT：典型值为1.5V。
• 续流二极管正向电压VF：典型值为1.5V。
• 续流二极管反向恢复时间trr：典型值为100ns。

  4.2 温度参数

• 模块外壳温度TC：-25°C至 +100°C。
• 结温Tjmax：150°C。

  4.3 封装

  采用HSDIP25和HSDIP25VC封装，尺寸为38.0mm x 24.0mm x 3.5mm。

五、引脚配置与功能

5.1 引脚配置

该模块共有25个引脚，各引脚具有不同的功能，具体如下表所示：	Pin No.	Pin Name	Function	Pin No.	Pin Name	Function
1	NC	No connection(GND potential)	14	FO	Alarm output
2	VBU	U phase floating control supply	15	CIN	Detecting of short circuit current trip voltage
3	VBV	V phase floating control supply	16	GND	Ground (Note 1)
4	VBW	W phase floating control supply	17	NC	No connection (Note 2)
5	HINU	U phase high side IGBT control	18	NW	W phase low side IGBT emitter
6	HINV	V phase high side IGBT control	19	NV	V phase low side IGBT emitter
7	HINW	W phase high side IGBT control	20	NU	U phase low side IGBT emitter
8	HVCC	Control supply for HVIC	21	W	W phase output
9	GND	Ground (Note 1)	22	V	V phase output
10	LINU	U phase low side IGBT control	23	U	U phase output
11	LINV	V phase low side IGBT control	24	P	Inverter supply
12	LINW	W phase low side IGBT control	25	NC	No connection (Note 2)
13	LVCC	Control supply for LVIC

5.2 注意事项

• 两个GND引脚（9和16引脚）在IPM内部相连，建议将16引脚连接到外部15V电源的GND，另一个引脚悬空。
• NC引脚（17和25引脚）在内部不与任何其他电位电连接。

六、绝对最大额定值与推荐工作条件

6.1 绝对最大额定值

涵盖逆变器部分、控制部分、自举二极管部分和整个系统的各项参数，如逆变器部分的电源电压VP最大为450V，控制部分的控制电源VCC最大为20V等。在使用过程中，务必避免超过这些额定值，否则可能会损坏IPM。

6.2 推荐工作条件

规定了电源电压、控制电源、控制输入电压等参数的推荐范围，例如电源电压VP推荐范围为0 - 400V，控制电源VCC推荐范围为13.5 - 16.5V等。在这些条件下，IPM能够发挥出最佳性能。

七、电气特性

包括逆变器部分和控制部分的各项电气参数，如IGBT的集电极 - 发射极饱和电压VCESAT、续流二极管的正向电压VF等。这些参数是评估IPM性能的重要依据，工程师在设计电路时需要根据这些参数进行合理的选型和布局。

八、机械特性与评级

8.1 安装扭矩

推荐安装螺丝M3的扭矩为0.69N·m，范围在0.59 - 0.78N·m之间。

8.2 引脚强度

引脚具有一定的拉力和弯曲强度要求，如引脚拉力强度需满足EIAJ - ED - 4701/400标准，负载控制引脚为4.9N，功率引脚为9.8N。

8.3 重量

约为10g。

8.4 散热器平整度

测量点的平整度范围为0 - +200µm。

九、典型性能曲线

提供了自举二极管的IF - VF特性曲线、FO引脚的VFO - IFO特性曲线等，这些曲线可以帮助工程师更好地了解IPM的性能表现，从而优化电路设计。

十、时序图

10.1 短路电流保护（SCP）

当SCP触发时，IGBT会在2.0µs内关闭，FO会输出20µs的信号。需要注意的是，SCP仅对低侧IGBT起作用，当SCP触发并输出FO信号时，应尽快停止对IPM的控制，以避免异常状态。

10.2 控制电源欠压锁定（UVLO）

包括LVCC和VBS的UVLO情况，当控制电源电压低于设定的跳闸水平时，相应的IGBT会关闭，FO会输出信号，直到电压恢复到释放水平。

10.3 热关断（TSD）

当LVIC温度超过热关断跳闸水平时，所有低侧IGBT会关闭，FO会输出信号，直到温度下降到释放水平。在TSD触发并输出FO信号时，应尽快停止对IPM的控制，若冷却系统异常，请勿再次使用IPM，以免功率芯片结温超过最大额定值。

十一、应用示例与外部组件选择

11.1 应用示例

提供了单分流电阻驱动的应用电路示例，为工程师的实际应用提供了参考。

11.2 外部组件选择

详细说明了各引脚外部连接组件的选择要求，如VBU、VBV、VBW引脚需靠近引脚安装旁路电容和陶瓷电容，以防止开关噪声和电源纹波引起的故障；HVCC、LVCC引脚也有类似的要求；P引脚需注意布线和安装缓冲电容等。

十二、操作注意事项

12.1 电源极性

连接电源时要防止极性接反，可在电源和IPM电源引脚之间安装外部二极管进行保护。

12.2 电源线路

设计PCB布局时要提供低阻抗的电源线，分离数字和模拟块的地线和电源线，避免噪声干扰。

12.3 接地电压

确保任何引脚的电压在任何时候都不低于接地引脚的电压，对于驱动感性负载的引脚，要仔细考虑相关因素，防止IPM和系统出现故障。

12.4 接地布线模式

小信号和大电流接地迹线应分开布线，并在应用板的参考点连接到单一接地，以减少小信号接地的波动。

12.5 热考虑

避免芯片结温超过最大额定值，防止芯片性能恶化。

12.6 推荐工作条件

在推荐的工作条件范围内使用IPM，以确保其性能稳定。

12.7 浪涌电流

首次给IPM供电时，要考虑内部逻辑不稳定和浪涌电流的问题，合理设计电源耦合电容、电源布线等。

12.8 强电磁场环境

避免在强电磁场环境下使用IPM，以免出现故障。

12.9 应用板测试

测试IPM时要注意电容的放电和电源的开关操作，防止静电放电损坏IPM。

12.10 引脚短路和安装错误

安装IPM时要确保方向和位置正确，避免引脚短路。

12.11 未使用的输入引脚

未使用的输入引脚应连接到电源或地线，防止外部电场影响IPM的正常运行。

12.12 安全工作区（ASO）

确保IPM的输出电压、输出电流和功率耗散都在安全工作区内。

总的来说，ROHM的BM63364S-VA/-VC IPM是一款功能强大、性能可靠的智能功率模块，在电机控制领域具有广泛的应用前景。但在使用过程中，工程师需要严格按照产品规格和操作注意事项进行设计和使用，以确保其性能和可靠性。大家在实际应用中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。