格力IPM 模塊FSBB15CH60的內部結構和引腳定義

格力IPM 模塊FSBB15CH60的內部結構和引腳定義


一、IPM模塊的簡介
  該款空調採用的是飛兆半導體公司推出了新一代的智能功率模塊FSBB15CH60,該IPM模塊具備以下
  幾個方面的優點:
  1)內含驅動電路,保證IGBT最佳驅動條件;
  2)內含過電流保護(OC)、短路保護(SC);
  3)內含驅動電源欠壓保護(UV);
  4)內含低損耗IGBT和續流二極管;
  5)信號輸入端兼容3.3/5VCMOS/LSTTL電平;
  6)寬的輸入電壓範圍;
  7)內含過熱保護;
 8)內含故障輸出(Fo),向外部輸出故障信號,當下橋臂OC、UV保護動作時,通過向控制智能功率
  模塊的微處理器輸出故障信號,實現系統保護。
  二、IPM模塊的內部結構和引腳定義

格力IPM 模塊FSBB15CH60的內部結構和引腳定義


  IPM模塊的內部結構和引腳定義
  IPM模塊的第3,4,5,9,13,17是輸入控制引腳,主芯片U1的31,36,39,28,33,37輸出的六路控制PWM信號,經過電阻限流,電容濾波以後,由IPM模塊的9,13,17,3,4,5這個六個引腳進入模塊的內部,IPM模塊內部由6只IGBT構成的具有上下橋臂的三相橋式電路,根據主芯片U1送來的驅動信號按順序和時序輪流導通,實行對直流電壓進行斬波,調製成壓縮機運轉所需的電源,再經IPM模塊的24,25,26(U、V、W)這三個輸出端輸出,加到壓縮機電動機端子上,使壓縮機按照設定要求,進行

變頻調速。IPM模塊的1,18,14,10這幾個引腳是模塊的電源引腳,開關電源輸出的+15V的電壓加到這些引腳上。IPM模塊自身具有短路,過流、過熱、欠壓保護等功能,一旦IPM有短路,過流、過熱、欠壓這些情況時自身實行保護,則通過IPM模塊的第6號引腳輸出一個低電平保護信號給主芯片U1的6號引腳,主芯片U1停止6路控制信號輸出,從而保護IPM模塊的安全;保護信號低電平持續的時間的長短,由IPM模塊7號引腳外接的C308這個電容的容值決定的,具體關係為tFOD=CFOD/(18.3×10-6)s,由IPM模塊7號引腳外接的C308這個電容的容值決定的,具體關係為tFOD=CFOD/(18.3×10-6)s,

  保護信號的波形如下:

格力IPM 模塊FSBB15CH60的內部結構和引腳定義

  IPM模塊的第8號引腳(CSC)是短路電流感測輸入引腳,當該引腳的電壓大於0.5V的時候,IPM就停止工作。IPM模塊的11,12;15,16;19,20這個6個引腳外面接的是3組自舉電路,電壓自舉,就是利用電路自身產生比輸入電壓更高的電壓,其原理就是利用電容兩端電壓瞬間不能突變的特點,來改變某一點的瞬時電壓。原理圖如下:

格力IPM 模塊FSBB15CH60的內部結構和引腳定義

  如上圖所示,IPM模塊自舉電路僅由自舉電阻RBS、自舉二極管DBS和自舉電容CEBS組成,因此簡單可靠。電路基本工作過程為:當VS因為下橋臂功率器件導通被拉低到接近地電位GND時,控制電源VCC會通過RBS、DBS給自舉電容CEBS充電,當上橋臂導通時VS上升到直流母線電壓,自舉二極管DBS反向截止從而將直流母線電壓與VCC隔離,以防止直流母線側的高壓串到控制電源低壓側而燒壞元器件。此時CEBS放電以給上橋臂功率器件的門極提供驅動電壓。當VS再次被拉低時,CEBS將再次通過VCC充電以補充上橋臂導通期間CEBS損失的電壓。R304,R305,R306這3個電阻是外接的IGBT內部驅動電阻,設計這幾個電阻的目的,提高IPM模塊的可靠性和電磁兼容性能。


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