应用在IPM接口隔离领域中的光电耦合器

IPM即Intelligent Power Module(智能功率模块)的缩写，它是通过优化设计将IGBT连同其驱动电路和多种保护电路封装在同一模块内，使电力变换装置的设计者从繁琐的IGBT驱动和保护电路设计中解脱出来，大大降低了功率半导体器件的应用难度，缩短了设计周期，同时提高了系统的可靠性。适用于智能功率模块(IPM)的隔离接口。这些光电耦合器提供优异的共模瞬态抗扰度，以防止在电噪声环境中误操作。图片来源：无版权图库 - Pixabay采用功率开关器件IGBT（绝缘栅双极型晶体管），具有GTR(大功率晶体管)高电流密度、低饱和电压和耐高压的优点，以及MOSFET(场效应晶体管)高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率的优点。IPM内部集成了逻辑、控制、检测和保护电路，使用方便，不仅减小了系统的体积以及开发时间，也大大增强了系统的可靠性，适应了当今功率器件的发展方向——模块化、复合化和功率集成电路(PIC)，在电力电子领域得到越来越广泛的应用。IPM由高速、低功率的IGBT芯片和优选的门级驱动及保护电路构成。其中，IGBT是GTR和MOSFET的复合，由MOSFET驱动GTR，因而IGBT具有两者的优点。IPM根据内部功率电路配置的不同可分为四类:H型(内部封装一个IGBT)、D型(内部封装两个IGBT)、C型(内部封装六个IGBT)和R型(内部封装七个IGBT)。小功率的IPM使用多层环氧绝缘系统，中大功率的IPM使用陶瓷绝缘。IPM内置的驱动和保护电路使系统硬件电路简单、可靠，缩短了系统开发时间，也提高了故障下的自保护能力。与普通的IGBT模块相比，IPM在系统性能及可靠性方面都有进一步的提高。保护电路可以实现控制电压欠压保护、过热保护、过流保护和短路保护。如果IPM模块中有一种保护电路动作，IGBT栅极驱动单元就会关断门极电流并输出一个故障信号(FO)。光电耦合器（optical coupler，英文缩写为OC）亦称光电隔离器，简称光耦。光电耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。目前它已成为种类较多、用途较广的光电器件之一。推荐一款由工采网代理的来自台湾美禄的光耦合器，光耦 - MPH480，该系列快速速度光耦合器包含一个LED和光电探测器，内置施密特触发器，以提供逻辑兼容的波形，消除了额外的波整形的需要。图腾柱输出消除了对拉上电阻的需要，并允许直接驱动智能电源模块或门驱动。较小化器件之间的传播延迟差异使这些光耦器通过减少开关死时间来提高逆变器效率的极好解决方案。光电耦合器 - MPH480的特点：正输出类型（图腾柱输出）真值表保证： VCC从4.5V到30V在工业温度范围内为通用IPM应用程序指定的性能较小脉冲宽度失变（PWD）极高的共模排斥率（CMR）光耦合器属光电器件中之一环，系一发光及受光元件的组合体，借由光的传输达到导通的要求，为一理想的绝缘体，因此在许多电子电器产品上，皆采用此器件作为【高压隔离】用途。发光器件通常为发光二极体，受光器件通常在低阶产品为光二級管/光三級管/光晶閘管，高阶产品为光耦合積體電路。台湾美禄在光耦合器领域颇有建树，技术以及产品方面已经很完善，如果想了解更多光耦合器的技术资料，欢迎致电联系：133 9280 5792(微信同号)