白家电的二合一智能功率模块设计方案

发布时间：2015-08-18 阅读量：911 来源: 我爱方案网作者:

【导读】日常生活相关之空调、电冰箱与洗衣机等白家电产品。设计中需要考虑到尺寸、能效与成本及外观设计等因素。本方案采用智能功率模块，以及集成功率因子校正转换器及三相变频器的“二合一”IPM，采用独特的绝缘金属基板技术同时提供高能效和低噪声，符合白家电产品应用要求。

消费电子产品技术日新月异，绿色、环保与节能概念逐渐深入人心，能源效率问题，成为产品设计中关注的焦点，高效节能，为大势所趋。作为电子设计的关键元器件，半导体产品发挥着至关重要的作用。通过对半导体器件的材料、结构、工艺等方面的不同设计，为各种应用需求提供相应的解决方案，白家电的二合一智能功率模块设计方案就是其中一员。

【方案特色】

IMST技术采用低热阻、高导热的绝缘材料将铜箔和金属基板即铝基板压合在一起，金属的高热传导率使功率输出电路、控制电路及模块外围电路能够贴装在同一基板上。

此技术具有7大技术优势，包括：易于集成和减少组件数量以降低总成本、内置外围电路简化PCB设计以缩短终端产品的设计时间、提供更灵敏更高精度的温度检测以实现更可靠的散热保护、噪声抑制、降低浪涌电压、提升能效和降低能耗，及单列直插式（SIP）型封装优势。

基于IMST的IPM模块

基于IMST技术的IPM模块，型号包含单分流电阻型和3分流电阻型（如表一与表二所示），它将高压IC （HVIC）、高击穿电压及大电流IGBT、快速恢复二极管、门极电阻、用于驱动上边IGBT及IGBT门极电阻的启动二极管、用于检测发热的热敏电阻、用于过流保护的分流电阻等元器件高密度贴装封装在一起（如图1所示），能驱动从10 A至50 A输出负载电流，提供低损耗、低噪声。

表一、单分流电阻型

表二、3分流电阻型

图一、基于IMST技术智能功率模块

【系统方块图】

【应用优势】

集成PFC及3相逆变的二合一IPM应用于变频空调

因应减小尺寸并提升能效的趋势，现在IPM已发展至下一代高能效二合一IPM，其 STK57F-3xx系列IPM将升压PFC转换器和3相变频器（STK551-xxx系列、STK554-xxx系列为压缩电机提供驱动，STK5C4Uxxx系列为风扇电机提供驱动）合二为一，不仅提供高能效电路，还大幅减少元器件数量，节省PCB占用空间，缩短开发时间，降低组装成本，加快上市进程。

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