基于三菱IPM模塊的外圍接口電路設計
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3．2 IPM的典型應用電路
良好的外圍驅動電路為系統安全、可靠運行提供了重要保障。由IPM內部功能框圖可知，器件本身已含有驅動電路。所以只需要提供電源、滿足驅動功率要求的門極驅動信號和電氣隔離裝置即可。現以第五代C型IPM PS21563-P為例，來設計IPM的典型外圍電路，如圖4所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/175839.htm
自舉電路可以由R、C、D組成，R、C、D的選擇方法如下
其中：IDB——IC的驅動電流，PS21563-P最大驅動電流為2 mA；
T——IGBT最大通態脈寬，PWM頻率為10kHz，則T=100μs；
△UDB——放電電壓，取電壓不低于14 V，則放電電壓為△UDB=15 V-14 V=1 V。
由式(1)可得C=0．2μF，為增加系統的可靠性，選取50μF／50 V的高壓陶瓷電容。
式中：t0——下橋臂IGBT最小脈沖寬度，死區時間為1．5μs，t0=3μs；
C——電容的計算值，C=0．2μF。由式(2)可得R=7．5 Ω。
D選取1A／600 V的快恢復二極管。
雖模塊內部集成了專用的HVIC，其控制端口可與CUP端子直接相連。但為了確保系統安全可靠運行，電路采用高速、高共模比的IPM專用光耦HCPL-4504，實現光耦隔離的連接。為防止浪涌電流，整流后的直流母線電壓經CDB941系列的吸收電容接入IPM的P、N端。在PS21563-P的短路保護電壓檢測端和VNC端之間接電流檢測電阻，用于檢測短路故障。短路保護動作電壓門限為0．45～0．52 V，設定保護電流門限為5 A，所以取檢測電阻值為0．1 Ω，電流取樣信號經由Rsf、Csf組成的濾波電容輸入到過流保護輸入端CIN，當母線過電流時，FO故障輸出端輸出低電平。
4 結束語
系統運行和捌試結果表明，IPM供電電源穩定、可靠，系統運行良好。文中介紹的驅動和保護電路滿足IPM工作要求，利用IPM自身的輸出信號再配上一些外圍保護電路，可以使系統保護電路更加完善，能夠有效地保護器件。此設計方法有著廣泛的應用范圍。
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