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功率模块与功率集成电路
来源: 时间:2023-12-21
     将多个电力电子器件封装在一个模块中,称为功率模块。封装后可缩小装置体积,降低成本,提高可靠性。对工作频率高的电路,可大大减小线路电感,从而简化对保护和缓冲电路的要求。
     将电力电子器件与逻辑、控制、保护、传感、检测、自诊断等信息电子电路集成在一个或几个芯片上,称为功率集成电路( PIC , Power Integrated Circuit )。EI33变压器
      PIC 是电力电子器件技术与微电子技术相结合的产物,实现了电能和信息的集成,是机电一体化的关键接口元件。一般认为, PIC 的额定功率应大于1W。功率集成电路还可以分为高压功率集成电路( HVIC , High Voltage IC )、智能功率集成电路( SPIC , Smart Power IC )和智能功率模块( IPM , Intelligent Power Module )。
      HVIC 是多个高压器件与低压模拟器件或逻辑电路在单片上的集成,由于它的功率器件及长途电话通信电路等高电压、小电流场合。是横向的,电流容量较小,而控制电路的电流密度较大,故常用于小型电机驱动、平板显示驱动压能力差,适合作为电机驱动、汽车功率开关及调压器等。
     IPM 除了集成 IGBT 等功率器件和驱动电路,还集成了过压、过流、过热等故障监测电路,并可将监测信号传送至 CPU ,以保证 IPM 自身在任何情况下不受损坏。具有集成度高、体积小、可靠性高、使用方便的优点。在 PIC 中,高、低压电路(主回路与控制电路)之间的绝缘或隔离问题以及开关器件模块的温升、散热问题一直是 PIC 发展的技术难点。 IPM 在一定程度上回避了这些难点,已在小功率电力电子变换器中得到较多的应用。较大功率的 IPM 也已开始应用于高速列车牵引的电力传动系统的电力变换器等领域。
功率集成电路 PIC ,实现了电能变换和信息处理的集成化,它与高压化、高频化、数字化及智能化一样是未来电力电子变换和控制技术的发展方向。