Управляющая Интегрированная Силовая Система (CIPOS™). Техническое описание CIPOS™ Mini IPM. Часть 1

В руководстве описывается семейство продуктов CIPOS™ Mini IPM и базовые требования для их функционирования в рекомендованном режиме. Это связано с такими интегрированными в интеллектуальный силовой модуль (IPM) компонентами, как IGBT, MOSFET или микросхемы драйвера затвора, а также с разработкой таких необходимых внешних цепей как бутстрепная схема или сопряжение
789
В избранное

В Руководстве по применению описывается семейство интеллектуальных модулей CIPOS™ Mini IPM и базовые требования для их работы в рекомендованном режиме. Это связано с такими интегрированными в интеллектуальный силовой модуль компонентами, как IGBT, MOSFET или микросхема драйвера затвора, а также с разработкой таких необходимых внешних схем как бутстрепная цепь или сопряжение. Интеграция дискретных силовых полупроводников и драйверов в один корпус позволяет сократить время и усилия на реализацию проекта. Чтобы удовлетворить высокий спрос на изделия с небольшими размерами и высокой плотностью мощности, Infineon Power Semitech разработала новое семейство высокоинтегрированных интеллектуальных силовых модулей, которые содержат почти все полупроводниковые компоненты, требующиеся для  электронного управления двигателями, работающими с переменной скоростью. Они включают в себя силовой каскад инвертора с драйвером затвора SOI (технология Silicon On Isolator) и передовые серии транзисторов от Infineon TRENCHSTOP™ RC-IGBT для IGCMxxy60zu, TRENCHSTOP™ IGBT и диоды для IKCMxxy60zu, а также CoolMOS™ CFD2 MOSFET для IM51x-L6A.

Документ предназначен для инженеров силовой электроники, желающих разрабатывать надежные и эффективные приложения с использованием модулей CIPOS™ Mini IPM.

Руководство по применению относится к следующим продуктам:

IKCM30F60zu

IKCM20L60zu

IKCM15L60zu

IKCM10L60zA

IKCM15H60zA

IKCM10H60zA

IGCM20F60zA

IGCM15F60zA

IGCM10F60zA

IGCM06F60zA

IGCM04F60zA

IGCM06G60zA

IGCM04G60zA

IM51x-L6A

Примечание: IvCMxxy60zu

v = G(RC-IGBT) или K(IGBT+Diode)

xx = номинальный ток

y = топология(F, L, H, G)

z = G(Temp., Itrip, Fault) или H(Itrip, Fault)

u = (Fullpack) или D(DCB)

 

IM5vw-x6y

v = 1(CoolMOS)

w = 2(2-phase) или 3(3-phase)

x = L(310mΩ,max)

 y = A(Fullpack)

CIPOS™ Mini – это семейство интеллектуальных силовых модулей, разработанных для управления двигателем в таких домашних приложениях как кондиционеры, стиральные машины, холодильники, посудомоечные машины, а также в маломощных приложениях.

Линейка продукции 

Таблица 1. Линейка продукции CIPOS™ Mini

Наименование

Номинал

Схема

инвертора

Корпус

Напряжение

изоляции

Основные приложения

Ток, А

Напря-жение, В

IKCM30F60zu

30

600

3-фазный мост

с открытым эмиттером

DIL модуль

 

2000 В rms синусоидального

напряжения,  в течение 1 минуты

 

Кондиционеры воздуха, вентиляторы, насосы

IKCM20L60zu

20

KCM15L60zu

15

IKCM10L60zA

10

IKCM15H60zA

15

Стиральные машины,

Сушилки

IKCM10H60zA

10

IGCM20F60zA

20

IGCM15F60zA

15

IGCM10F60zA

10

IGCM06F60zA

6

Холодильники, посудомоечные машины, вентиляторы, насосы

IGCM04F60zA

4

IGCM06G60zA

6

600

С нагруженным

эмиттером

IGCM04G60zA

4

IM512-L6A

10

600

2-фазный мост с открытым истоком

Холодильники

IM513-L6A

10

3-фазный мост с открытым истоком

 Система условных обозначений

Номенклатура семейства CIPOS™ Mini IPM

Рис.1. Номенклатура семейства CIPOS™ Mini IPM

Технология силовых транзисторов

TRENCHSTOPIGBT и  RC-IGBT 

Infineon Technologies представила технологию TRENCHSTOP™ IGBT в 2004 году, а в 2007 - технологию RC-IGBT. Эти технологии поддерживают хорошо известные традиции надежности Infineon IGBT, связанные с устойчивостью к короткому замыканию и с максимальной температурой перехода. С другой стороны, все преимущества этих технологий остаются направленными на достижение максимальной эффективности и обеспечение максимальной плотности мощности. Это достигается низкими значениями таких статических параметров, как  напряжение насыщения IGBT или падение прямого напряжения на диоде, а также таким отличным динамическим параметром, как энергия выключения IGBT или заряда обратного восстановления диода (reverse recovery charge of the diode).

CoolMOS™ CFD2 PowerMOSFET 

650 В CoolMOS™ CFD2 – это второе поколение лидирующих  на рынке высоковольтных CoolMOS™ MOSFET транзисторов Infineon с интегрированным быстрым внутренним диодом. Устройства CFD2 являются приемниками 600 В CFD с улучшенной энергоэффективностью. Более мягкие коммутационные процессы и, следовательно, улучшенные показатели по EMI дают этому продукту явные преимущества по сравнению с конкурирующими компонентами.

Управляющая IC – шестиканальная микросхема драйвера затвора

Основной особенностью этой технологии является отделение активного кремния от основного материала с помощью скрытого слоя оксида кремния (buried silicon oxide layer т. е. кремний-диэлектрик-кремний). Оксид кремния обеспечивает изолирующий барьер между активным слоем и кремниевой подложкой и, следовательно, значительно снижает  паразитную емкость. И, кроме того, этот изолирующий барьер делает невозможной утечку или запирающие токи между соседними устройствами (devices). Это также предотвращает эффект защелкивания даже в случае высокой скорости dv/dt переключений при повышенной температуре и, следовательно, обеспечивает повышенную надежность. Помимо этого, тонкопленочная SOI (Silicon on insulator, т. е. кремний на изоляторе) технология обеспечивает такие дополнительные преимущества, как меньшее потребление энергии и большую устойчивость к радиоактивному излучению и космическим лучам. Единственная монолитная управляющая микросхема для всех шести IGBT обеспечивает такие дополнительные преимущества, как наличие бутстрепной цепи, согласованное время задержки распространения сигнала, встроенные цепи установки значения мертвого времени, предотвращение перекрестной проводимости и отключение всех шести IGBT в случае сбоя, подобном блокировке питания при пониженном напряжении или перегрузке по току.

Термистор 

В CIPOS ™ Mini дополнительно на внутреннюю печатную плату встроен термистор. Он подключен между выводами VFO и VSS. Схема использования термистора для защиты от перегрева обсуждается в разделе Защита от перегрева.

Таблица 2. Исходные данные термистора, использованного в CIPOS™ Mini IPM

Исходные данные термистора, использованного в CIPOS™ Mini IPM

Технология корпусирования

Модули CIPOS ™ Mini имеют небольшой размер, обеспечивая при этом высокую плотность мощности до 600 В, 30 А, используя TRENCHSTOP ™ IGBT + диод или RC-IGBT или CoolMOS ™ MOSFET с 6-канальной микросхемой управления затвором. Изделие содержит все силовые компоненты, такие как IGBT, и изолирует их друг от друга и от радиатора. Все маломощные компоненты, такие как микросхема драйвера затвора и термистор (опционально), собраны на PCB. Электрическая изоляция обеспечивается с помощью формовочного компаунда (mold compound) или с использованием технологии DCB (Direct Copper Bond). Одновременно обеспечивается тепловой контакт с радиатором. Дизайн оптимизирован для дальнейшего снижения температурного сопротивления. На Рис. 2 представлен внешний вид корпусов.

 Внешний вид корпусов CIPOS™ Mini IPM

 Рис. 2. Внешний вид корпусов CIPOS™ Mini IPM

Обзор изделия 

Внутренняя схема и функции

Рис. 3 иллюстрирует внутреннюю структуру модулей CIPOS™ Mini IPM. Они могут содержать двухфазную или трехфазную, IGBT или MOSFET инверторную схему, и микросхему драйвера с функциями управления. Подробные характеристики и интегрированные функции CIPOS ™ Mini описаны ниже.

Внутренняя структура модулей CIPOS ™ Mini

Рис. 3. Внутренняя структура модулей CIPOS ™ Mini

Отличительные особенности:

  • Номинальные значения выходных токов модуля при выходном напряжении 600 В от 4 A до 30A при одинаковых размерах корпуса (компоновка внутри корпуса идентична);
  • Полностью изолированный DIL (Dual In-Line) модуль;
  • Транзисторы Infineon IGBT с обратной проводимостью и с монолитным внутренним диодом для IGCMxxy60zA;
  • Транзисторы Infineon TRENCHSTOP™ IGBT с отдельным внутренним диодом для IKCMxxy60zu;
  • Infineon CoolMOS™ CFD2 силовые транзисторы MOSFET для IM51x-L6A;
  • Надежная технология драйвера затвора SOI с устойчивостью к переходным процессам и отрицательному напряжению;
  • Интегрированная бутстрепная функция;
  • Совпадающие времена задержек всех каналов/ встроенная цепь, определяющая значение «мертвого времени» (deadtime);
  • Бессвинцовое финишное покрытие;
  • Соответствие RoHS.

Функции, обеспечивающие защиту:

  • Выключение при перегрузке по току;
  • Контроль температуры;
  • Блокировка при снижении напряжения ниже допустимого уровня на всех каналах;
  • Выводы эмиттера нижнего плеча доступны для мониторинга тока;
  • Предотвращение перекрестной проводимости;
  • Все 6 ключей (транзисторов) выключены во время включения защиты;
  • Логика входного сигнала: активный уровень - высокий.

Максимальные электрические значения

Таблица 3. Подробное описание абсолютных максимальных значений (для IGCM10F60zA)

Параметр

Символ

Номинал

Описание

Максимальное напряжение коллектор-эмиттер

VCES

 

600 В

Постоянное напряжение коллектор-эмиттер внутренних IGBT

Выходной ток

Ic

±10 A

Допустимый непрерывный ток коллектора при температуре 25° С.

Температура перехода

Tj

-40°C…+150°C

Учитывая пульсацию температуры на силовых чипах, максимальная температура перехода CIPOS ™ Mini 150°C

Рабочий температурный диапазон

-40°C…+125°C

Tc (температура корпуса) определяется как температура поверхности корпуса под указанным силовым чипом. Пожалуйста, установите датчик температуры на поверхности теплоотвода в определенном положении (Рис. 4), чтобы получить точную информацию о температуре.

Точки для измерений Tc

Рис. 4. Точки для измерений Tc

Описание входных и выходных выводов

Таблица 4. Подробное описание входных и выходных выводов CIPOS ™ Mini

№ вывода

Обозначение

Описание вывода

1

VS(U)

U-phase high side floating IC supply offset voltage/ плавающий источник  напряжения смещения для фазы U верхнего плеча

2

VB(U)

U-phase high side floating IC supply voltage/ плавающий источник напряжения питания для фазы U верхнего плеча

3

VS(V)

V-phase high side floating IC supply offset voltage/ плавающий источник  напряжения смещения для фазы V верхнего плеча

4

VB(V)

V-phase high side floating IC supply voltage/ плавающий источник напряжения питания для фазы V верхнего плеча

5

VS(W)

W-phase high side floating IC supply offset voltage (не подключено для IM512-L6A)/ плавающий источник  напряжения смещения для фазы W верхнего плеча

6

VB(W)

W-phase high side floating IC supply voltage (не подключено для IM512-L6A)/ плавающий источник напряжения питания для  фазы W верхнего плеча

7

HIN(U)

U-phase high side gate driver input/вход драйвера затвора фазы U верхнего плеча

8

HIN(V)

V-phase high side gate driver input/ вход драйвера затвора фазы V верхнего плеча

9

HIN(W)

W-phase high side gate driver input (не подключено  для IM512-L6A)/ вход драйвера затвора фазы W верхнего плеча

10

LIN(U)

U-phase low side gate driver input/ вход драйвера затвора фазы U нижнего плеча

11

LIN(V)

V-phase low side gate driver input/ вход драйвера затвора фазы V нижнего плеча

12

LIN(W)

W-phase low side gate driver input (не подключено для IM512-L6A)/ вход драйвера затвора фазы W нижнего плеча

13

VDD

Low side control supply/Напряжение источника для нижнего плеча

14

VFO

Fault output / temperature monitor;/выход сигнала аварии/температурный мониторинг

15

ITRIP

Over current shutdown input/ вход напряжения, определяющего порог выключения при перегрузке по току

16

VSS

Low side control negative supply/ Источник отрицательного управляющего напряжения нижнего плеча

17

NW

W-phase low side emitter (Общий N для IGCMxxG60zA, не подключен для  IM512-L6A)/Эмиттер  фазы W нижнего плеча

18

NV

V-phase low side emitter (Общий N для IGCMxxG60zA)/ Эмиттер  фазы V нижнего плеча

19

NU

U-phase low side emitter (Общий N для IGCMxxG60zA)/ Эмиттер  фазы U нижнего плеча

20

W

Motor W-phase output (Не подключен для IM512-L6A)/Выход фазы W на двигатель

21

V

Motor V-phase output/Выход фазы V на двигатель

22

U

Motor U-phase output/Выход фазы U на двигатель

23

P

Positive bus input voltage/Входное положительное напряжение шины

24

NC

No Connection/ Не подключено

Выводы напряжения смещения для управления IGBT верхнего плеча 

Выводы: VB(U) – VS(U) , VB(V) – VS(V), VB(W) – VS(W);  VB(W)-VS(W) не подключены (NC) для  IM512-L6A

  • Эти выводы обеспечивают питанием драйверы затворов IGBT верхнего плеча
  • Возможность использования бутстрепной цепи для транзисторов IGBT верхнего плеча устраняет необходимость использования внешних источников питания
  • Каждый бутстрепный конденсатор заряжен от источника VDD в период включенного состояния соответствующего IGBT нижнего плеча или в фазе шунтирования нижнего плеча демпферным диодом
  • Для предотвращения сбоев, вызванных шумами и пульсациями напряжения питания, очень близко к этим выводам должны быть установлены фильтрующие конденсаторы хорошего качества (с низкими ESR и ESL)

Вывод напряжения смещения для нижнего плеча

Вывод: VDD

  • Это вывод источника питания для внутренней микросхемы модуля, соединяется с линией VDD внешней схемы управления
  • Для предотвращения сбоев, вызванных шумами и пульсациями напряжения питания, очень близко к этому выводу должен быть установлен фильтрующий конденсатор хорошего качества (с низкими ESR и ESL) 

Вывод: VSS

  • Это вывод земли для внутренней микросхемы модуля, который соединяется с землей внешней схемы управления

Контакты сигнальных входов 

Контакты: HIN(U), HIN(V), HIN(W), LIN(U), LIN(V), LIN(W);  HIN(W) и LIN(W) не подключены (NC) для IM512-L6A)

  • Эти контакты для управления работой внутренних транзисторов IGBT
  • Они активированы напряжением входных сигналов. Контакты внутри модуля подключены к схеме триггера Шмитта, состоящего из CMOS класса 5 В
  • Активный уровень логических сигналов для этих контактов – высокий. IGBT, связанный с каждым из этих контактов, будет включен «ON», когда к этим контактам приложен достаточный уровень логического напряжения
  • Размер проводников для каждого из этих входов должен быть как можно короче, чтобы защитить CIPOS ™ Mini от шумовых воздействий
  • Для предотвращения осцилляций сигнала рекомендуется использовать RC цепочку, как показано на Рис. 7

Контакт обнаружения перегрузки по току

Контакт: ITRIP

  • Для обнаружения тока короткого замыкания токочувствительный резистор (шунт) должен быть подключен между контактом N (эмиттер нижнего плеча IGBT) и землей питания (Рис. 9). Для устранения шума между шунтом и контактом ITRIP должен быть подключен RC фильтр.
  • Интегрированный компаратор срабатывает, если напряжение VITRIP выше 0.47 В. Шунтирующий резистор должен быть выбран в соответствии с  требованиями конкретного приложения. В случае наступления события, напряжение на выводе  VFO подтягивается к низкому уровню (LOW)
  • Длина соединение между шунтирующим резистором и контактом ITRIP должна быть минимизирована

Контакт выхода ошибки и температурного мониторинга

Контакт: VFO

  • Это выходной контакт сигнала аварии. Активный уровень сигнала аварии CIPOS ™ Mini – низкий. Состояние аварии наступает при обнаружении перегрузки по току и снижении напряжения смещения ниже критического уровня для нижнего плеча
  • VFO сконфигурирован как выход с открытым стоком. Линия сигнала VFO должна быть подтянута к уровню источника питания логики (5 В/3.3 В) с помощью соответствующего резистора с учетом температурного мониторинга с параллельно подключенным термистором между VFO и VSS (опционально)

Контакт для подключения положительного напряжения DC

Контакт: P

  • Это контакт для подключения положительного полюса источника питания к CIPOS ™ Mini IPM
  • Контакт внутри модуля соединен с коллекторами транзисторов IGBT верхних плечей
  • Для подавления выбросов напряжения, вызванных соединением контакта DC питания к источнику или индуктивностью дорожек PCB к этому выводу необходимо подключить сглаживающий конденсатор (обычно используют металлопленочные конденсаторы)

Контакт для подключения отрицательного напряжения DC

Контакты: NU, NV, NW (Общий ‘N’ для IGCMxxG60zA, NW не подключен (NC) для  IM512-L6A).

  • Контакты инвертора для подключения отрицательного полюса DC источника питания (земля источника питания)
  • Контакты соединены с эмиттерами IGBT нижних плечей каждой фазы

Контакты силовых выходов инвертора 

Контакты: U, V, W (W не подключен (ТС) для IM512-L6A)

  • Контакты выхода инвертора для подключения нагрузки (т. е. двигателя)

Чертежи модулей

Внешние размеры модулей в корпусах Fullpack, мм

Рис. 5. Внешние размеры модулей в корпусах Fullpack, мм

Внешние размеры модулей в корпусах DCB, мм

Рис. 6. Внешние размеры модулей в корпусах DCB, мм

Подключение входных и выходных сигналов

На Рис. 7 представлена схема соединений контактов ввода/вывод микроконтроллера и модуля CIPOS ™ Mini. Активный уровень входной логики модуля CIPOS ™ Mini – высокий с внутренними подтянутыми к  земле резисторами.  Во внешних подтягивающих к земле резисторах нет необходимости. Выход VFO сконфигурирован как схема с открытым стоком. Он должен быть подтянут резистором к положительному полюсу напряжения 5 В или 3.3 В внешнего источника питания логики. Величина подтягивающего резистора должна быть правильно выбрана,  т. е. 3.6 кОм с учетом параллельно подключенного термистора между выводами VFO и VSS.

Рекомендуемая схема интерфейсных цепей между микроконтроллером и модулем CIPOS ™ Mini

Рис. 7. Рекомендуемая схема интерфейсных цепей между микроконтроллером и модулем CIPOS ™ Mini

Таблица 5. Максимальные величины напряжений на входных и VFO контактах

Наименование

Символ

Состояние

Номинал

Единица измерения

Напряжение питания модуля

VDD

Приложено между VDD и VSS

20

В

Входное напряжение

VIN

Приложено между

HIN(U), HIN(V), HIN(W) – VSS

LIN(U), LIN(V), LIN(W) – VSS

-1 …10

В

Выходной сигнал аварии

VFO

Приложено между VFO и VSS

-0.5 … VDD + 0.5

В

Максимальные значения напряжения на входах и выходе сигнала аварии приведены в Таблице 5. Так как выход сигнала аварии сконфигурирован по схеме с открытым стоком, а его номинальное значение VDD + 0.5, то возможно применение питания интерфейса 15 В. Однако рекомендуется, чтобы выход аварии был сконфигурирован для работы с питанием логики от источника 5 В и такими же уровнями входных логических сигналов. Также рекомендуется размещать развязывающие конденсаторы как можно ближе к VFO и сигнальным линиям, соединяющим микроконтроллер с CIPOS™ Mini IPM.

Упрощенная внутренняя структура для управления затворами IGBT в модуле CIPOS ™ Mini

Рис. 8. Упрощенная внутренняя структура для управления затворами IGBT в модуле CIPOS ™ Mini

Поскольку семейство CIPOS ™ Mini использует логику входов с активным высоким уровнем, ограничений последовательности включения питания между источником схемы управления и входным сигналом во время запуска или выключения не существует. Следовательно, это делает систему отказобезопасной. Кроме того, в каждую входную цепь встроены подтягивающие к земле резисторы. Таким образом, во внешних подтягивающих к земле резисторах нет необходимости. Это сокращает необходимое количество внешних компонентов. Триггер Шмитта на входе, фильтр шума, формирователь мертвого времени и использование превентивных функций обеспечивают благоприятное подавление помехи от коротких входных импульсов. Кроме того, снижая пороговое напряжение входного сигнала для включения и выключения, как показано в Таблице 6, возможно прямое подключение к 3.3 В микроконтроллеру или DSP.

Таблица 6. Входные пороговые напряжения (VDD=15 В, TJ= 25°C)

Наименование

Символ

Состояние

Мин.

Тип.

Макс.

Единица измерения

Входное напряжение логической «1»,

(LIN, HIN)

VIH_TH

 

HIN – VSS

LIN – VSS

-

2.1

5.5

В

Входное напряжение логического «0»,

(LIN, HIN)

VIL_TH

 

0.7

0.9

-

В

Как показано на Рис. 8, в секцию входного сигнала интегрирован подтягивающий к земле резистор 5 кОм. Поэтому при использовании внешнего резистора в фильтре между выходом микроконтроллера и входом CIPOS ™ Mini, обратите внимание на падение напряжения сигнала на входных терминалах. Напряжение на входе должно соответствовать требованиям к уровню логической единицы. Например, в схеме, показанной на Рис. 7, R=100 Ом, C= 1 нФ.

Пример схемы приложения

На Рис. 9 – Рис. 11 показаны типичные схемы приложений CIPOS ™ Mini для схемы интерфейса с входами для сигналов управления, подключенными напрямую к микроконтроллеру.

Пример схемы приложения с включением типа закрытый эмиттер (инвертор)

Рис. 9. Пример схемы приложения с включением типа закрытый эмиттер (инвертор)

Пример схемы приложения типа открытый эмиттер (инвертор)

Рис. 10. Пример схемы приложения типа открытый эмиттер (инвертор)

Пример схемы приложения типа открытый эмиттер (исток) (2-фазный, 3-фазный инвертор)

Рис. 11. Пример схемы приложения типа открытый эмиттер (исток) (2-фазный, 3-фазный инвертор)

Примечание:

  1. Активный уровень входных сигналов – высокий (конфигурация); На каждой линии входного сигнала внутри модуля установлен 5 кОм подтягивающий к земле (VSS) резистор. При использовании RC-цепочки между микроконтроллером и  CIPOS ™ Mini, значения RC должны быть правильно выбраны, т. е.  так, чтобы уровни напряжений входных сигналов были совместимы с логическими уровнями (лог. 1 и лог. 0) для CIPOS ™ Mini.
  2. Чтобы избежать сбоев, соединение каждого входа должна быть как можно короче (менее 2-3 см).
  3. Внутренняя структура CIPOS ™ Mini позволяет напрямую подключать выводы микроконтроллера к модулю без  использования каких-либо оптопар или трансформаторов, что является преимуществом.
  4. Выход VFO является выходом с открытым стоком. Эта сигнальная линия должна быть подтянута к положительному полюсу источника питания логики 5 В/ 3.3 В с помощью подтягивающего резистора. При размещении RC фильтра между CIPOS ™ Mini и микроконтроллером, рекомендуется располагать его как можно ближе к микроконтроллеру (см. Рис. 7).
  5. Чтобы предотвратить ошибки функции защиты, соединения RITRIP и CITRIP между ITRIP и N контактами должны быть как можно короче. Соединение CITRIP  должно располагаться как можно ближе к контакту VSS.
  6. Постоянная времени цепи защиты от короткого замыкания ITRIP = RITRIP * CITRIP должна быть установлена в диапазоне 1 - 2 мкс. Должно обеспечиваться выключение IGBT в течении 5 мкс с предельным временем реакции управления на короткое замыкание.
  7. Каждый конденсатор должен располагаться как можно ближе к контактам CIPOS ™ Mini.
  8. Внутренний бутстрепный резистор имеет номинал около 40 Ом. Чтобы уменьшить это сопротивление, рекомендуется использовать внешнюю бутстрепную цепь. Подробнее см. в разделе 6.2.
  9. Напряжение VDD=16 В рекомендуется, если используется только интегрированная бутстрепная цепь.
  10. Контакт земли микроконтроллера рекомендуется подключать непосредственно к контакту VSS.римечание:

Рекомендованный  номинальный выходной ток источника питания

Питание схемы контроля и управления затвором CIPOS ™ Mini обычно обеспечивается одним 15 В источником питания, который подключен к выводам VDD и VSS модуля. Ток источника питания, потребляемый цепью управления IKCM30F60Gx, приведен в Таблице 7.

Таблица 7. Ток источника питания (в мА), потребляемый цепью управления IKCM30F60Gx   

Наименование

Стат. (тип.)

Динам. (тип.)

Общий (тип.)

VDD=15 В

FSW= 5 кГц

1.4

3.5

4.9

FSW= 15 кГц

1.4

10.4

11.8

VDD=20 В

FSW= 20 кГц

2.6

18.0

20.6

И ток цепи источника питания 5 В логики (VFO & контакты входов) около 9 мА (R1(подтягивающий резистор контакта VFO) = 1 кОм(Рис. 19)).

Наконец, минимальные токи, которые должен обеспечить источник питания, приведены в Таблице 8, в которой учитываются пульсации тока и наихудшие условия (рекомендованные значения в пять раз превышают расчетные)

Таблица 8. Рекомендованные минимальные токи (в мА) источников питания для цепей

Наименование

Ток 15 В источника питания для цепей управления

Ток 5 В источника питания для цепей логики

VDD ≤ 20 В,

FSW ≤ 20 кГц

100

45

Рекомендованные шаблоны топологии PCB для OCP & SCP функций

Рекомендуется, чтобы конденсатор фильтра ITRIP соединялся с выводами CIPOS ™ Mini как можно по более короткому пути. Конденсатор фильтра ITRIP должен быть подключен к контакту VSS напрямую без перекрытия паттерна земли. Сигнальная земля и земля питания должны быть как можно короче и подключаться только к одной точке в месте расположения фильтрующего конденсатора VDD линии.

Рекомендованная топология для OCP & SCP функций

Рис. 12. Рекомендованная топология для OCP & SCP функций

Рекомендованное подключение шунта и снабберного (демпферного) конденсатора

Внешние токочувствительные резисторы применяются для обнаружения перегрузки фазных токов. Длинные соединения между шунтами и CIPOS ™ Mini могут быть причиной чрезмерных выбросов, которые способны повредить внутреннюю IC CIPOS ™ Mini и некоторые компоненты. Это также может внести искажения в сигналы. Чтобы уменьшить индуктивность посадочного места (паттерна), соединения между шунтами и CIPOS ™ Mini должны быть как можно короче.

Демпферные конденсаторы для эффективного подавления выбросов напряжения должны располагаться в правильном месте, как показано на Рис. 13. Обычно рекомендуется использовать высокочастотный безиндуктивный конденсатор емкостью 0.1 – 0.22 мкФ. Если демпферный конденсатор установлен в неправильное место «1», как показано на Рис. 13, то он не сможет эффективно подавлять выбросы напряжения. Если конденсатор установлен в месте 2, токи заряда и разряда, генерируемые индуктивностью проводящего соединения и снабберного конденсатора, появятся на шунтирующем резисторе. Это повлияет на токочувствительный сигнал и уровень защиты от короткого замыкания (SC) будет немного ниже расчетного значения. Эффективность подавления  выбросов в положении «2» выше, чем в положении «1» или «3». Положение конденсатора «3» является разумным компромиссом с лучшим, чем в положении «1», подавлением выбросов без влияния на точность токочувствительного сигнала. Именно по этой причине и используется местоположение «3».

Рекомендованные соединения шунтового резистора и снабберного конденсатора

Рис. 13. Рекомендованные соединения шунтового резистора и снабберного конденсатора

Координаты отверстий для выводов и винтов посадочного места модуля CIPOS ™ Mini

Расположение CIPOS ™ Mini на PCB (в мм)

Рис. 14. Расположение CIPOS ™ Mini на PCB (в мм)

Таблица 9. Координаты отверстий под выводы и винтовое крепление для посадочного места CIPOS ™ Mini (в мм)

Координаты отверстий под выводы и винтовое крепление для посадочного места CIPOS ™ Mini (в мм)

Журнал: https://www.infineon.com
Производитель: Infineon Technologies Ag (Siemens Semiconductors)
Наименование
Производитель
Описание Корпус/
Изображение
Цена, руб. Наличие
IGCM04G60HAXKMA1
IGCM04G60HAXKMA1
Infineon Technologies Ag (Siemens Semiconductors)
Арт.: 2114515 PDF RND
Доступно: 73 шт. от 1 шт. от 890,67
Выбрать
условия
поставки
Intelligent Power Modules (IPM), CIPOS™ Mini transfer-molded intelligent power modules achieve cost efficiency and were designed specifically for home ap…
IGCM04G60HAXKMA1 от 1 шт. от 890,67
73 шт.
(под заказ)
Выбрать
условия
поставки
IGCM06F60GAXKMA1
IGCM06F60GAXKMA1
Infineon Technologies Ag (Siemens Semiconductors)
Арт.: 2114518 ИНФО PDF RND
Доступно: 103 шт. 629,00
Intelligent Power Modules (IPM), CIPOS™ Mini transfer-molded intelligent power modules achieve cost efficiency and were designed specifically for home ap…
IGCM06F60GAXKMA1 629,00 от 7 шт. 539,00 от 14 шт. 485,00 от 28 шт. 450,00 от 84 шт. 427,00
103 шт.
(на складе)
IGCM06G60GAXKMA1
IGCM06G60GAXKMA1
Infineon Technologies Ag (Siemens Semiconductors)
Арт.: 2114520 PDF RND
Доступно: 143 шт. от 280 шт. от 456,93
Выбрать
условия
поставки
Intelligent Power Modules (IPM), CIPOS™ Mini transfer-molded intelligent power modules achieve cost efficiency and were designed specifically for home ap…
IGCM06G60GAXKMA1 от 280 шт. от 456,93
143 шт.
(под заказ)
Выбрать
условия
поставки
IGCM06G60HAXKMA1
IGCM06G60HAXKMA1
Infineon Technologies Ag (Siemens Semiconductors)
Арт.: 2114521 PDF RND
Доступно: 140 шт. от 280 шт. от 466,15
Выбрать
условия
поставки
Intelligent Power Modules (IPM), CIPOS™ Mini transfer-molded intelligent power modules achieve cost efficiency and were designed specifically for home ap…
IGCM06G60HAXKMA1 от 280 шт. от 466,15
140 шт.
(под заказ)
Выбрать
условия
поставки
IGCM10F60GAXKMA1
IGCM10F60GAXKMA1
Infineon Technologies Ag (Siemens Semiconductors)
Арт.: 2114522 ИНФО PDF AN RND
Доступно: 119 шт. 374,00
Control Integrated POwer System (CIPOS™) IGCM10F60GA
IGCM10F60GAXKMA1 374,00 от 6 шт. 374,00 от 14 шт. 374,00 от 28 шт. 374,00 от 70 шт. 374,00
93 шт.
(на складе)
26 шт.
(под заказ)
IGCM15F60GAXKMA1
IGCM15F60GAXKMA1
Infineon Technologies Ag (Siemens Semiconductors)
Арт.: 2114524 PDF AN RND
Доступно: 55 шт. от 1 шт. от 1171,64
Выбрать
условия
поставки
IPM, IGBT, 15A, 600V, DIP
IGCM15F60GAXKMA1 от 1 шт. от 1171,64
55 шт.
(под заказ)
Выбрать
условия
поставки
IGCM20F60GAXKMA1
IGCM20F60GAXKMA1
Infineon Technologies Ag (Siemens Semiconductors)
Арт.: 2114526 PDF AN RND
Доступно: 48 шт. от 1 шт. от 1361,24
Выбрать
условия
поставки
IPM, IGBT, 20A, 600V, DIP
IGCM20F60GAXKMA1 от 1 шт. от 1361,24
48 шт.
(под заказ)
Выбрать
условия
поставки
IKCM10H60GAXKMA1
IKCM10H60GAXKMA1
Infineon Technologies Ag (Siemens Semiconductors)
Арт.: 2114615 ИНФО PDF AN RD RND
Доступно: 85 шт. 764,00
Intelligent Power Modules (IPM), CIPOS™ Mini transfer-molded intelligent power modules achieve cost efficiency and were designed specifically for home ap…
IKCM10H60GAXKMA1 764,00 от 6 шт. 655,00 от 14 шт. 589,00 от 28 шт. 545,00 от 70 шт. 518,00
85 шт.
(на складе)
IKCM10L60GAXKMA1
IKCM10L60GAXKMA1
Infineon Technologies Ag (Siemens Semiconductors)
Арт.: 2114617 PDF RND
Доступно: 99 шт. 654,00
Intelligent Power Modules (IPM), CIPOS™ Mini transfer-molded intelligent power modules achieve cost efficiency and were designed specifically for home ap…
IKCM10L60GAXKMA1 654,00 от 6 шт. 561,00 от 14 шт. 505,00 от 28 шт. 467,00 от 70 шт. 444,00
99 шт.
(на складе)
IKCM15L60GAXKMA1
IKCM15L60GAXKMA1
Infineon Technologies Ag (Siemens Semiconductors)
Арт.: 2114623 PDF RND
Доступно: 65 шт. 984,00
Intelligent Power Modules (IPM), CIPOS™ Mini transfer-molded intelligent power modules achieve cost efficiency and were designed specifically for home ap…
IKCM15L60GAXKMA1 984,00 от 4 шт. 844,00 от 9 шт. 759,00 от 19 шт. 703,00 от 56 шт. 668,00
58 шт.
(на складе)
7 шт.
(под заказ)
IKCM15L60GDXKMA1
IKCM15L60GDXKMA1
Infineon Technologies Ag (Siemens Semiconductors)
Арт.: 2114624 ИНФО PDF RND
Доступно: 54 шт. 1210,00
CIPOS™ Mini-DCB transfer-molded intelligent power modules achieve cost efficiency and were designed specifically for home appliance and low power industrial application with a current rating from 4A to 30A and a power rating up to 3kW.
IKCM15L60GDXKMA1 1210,00 от 4 шт. 1030,00 от 8 шт. 931,00 от 14 шт. 862,00 от 42 шт. 819,00
54 шт.
(на складе)
IKCM20L60GAXKMA1
IKCM20L60GAXKMA1
Infineon Technologies Ag (Siemens Semiconductors)
Арт.: 2114628 ИНФО PDF RND
Доступно: 58 шт. 1110,00
Intelligent Power Modules (IPM), CIPOS™ Mini transfer-molded intelligent power modules achieve cost efficiency and were designed specifically for home ap…
IKCM20L60GAXKMA1 1110,00 от 4 шт. 949,00 от 8 шт. 854,00 от 14 шт. 791,00 от 42 шт. 751,00
58 шт.
(на складе)
IKCM20L60GDXKMA1
IKCM20L60GDXKMA1
Infineon Technologies Ag (Siemens Semiconductors)
Арт.: 2114629 PDF RND
Доступно: 65 шт. 765,00
Intelligent Power Modules (IPM), CIPOS™ Mini-DCB transfer-molded intelligent power modules achieve cost efficiency and were designed specifically for hom…
IKCM20L60GDXKMA1 765,00 от 4 шт. 765,00 от 9 шт. 765,00 от 14 шт. 740,00 от 42 шт. 703,00
50 шт.
(на складе)
15 шт.
(под заказ)
IKCM30F60GAXKMA1
IKCM30F60GAXKMA1
Infineon Technologies Ag (Siemens Semiconductors)
Арт.: 2114633 ИНФО PDF RND
Доступно: 48 шт. 1360,00
Intelligent Power Modules (IPM), CIPOS™ Mini transfer-molded intelligent power modules achieve cost efficiency and were designed specifically for home ap…
IKCM30F60GAXKMA1 1360,00 от 3 шт. 1170,00 от 7 шт. 1050,00 от 14 шт. 974,00 от 42 шт. 925,00
48 шт.
(на складе)
IKCM30F60GDXKMA1
IKCM30F60GDXKMA1
Infineon Technologies Ag (Siemens Semiconductors)
Арт.: 2114634 PDF RND
Доступно: 45 шт. 1430,00
Intelligent Power Modules (IPM), CIPOS™ Mini-DCB transfer-molded intelligent power modules achieve cost efficiency and were designed specifically for hom…
IKCM30F60GDXKMA1 1430,00 от 3 шт. 1220,00 от 6 шт. 1100,00 от 14 шт. 1020,00 от 28 шт. 967,00
45 шт.
(на складе)
IM512L6AXKMA1
Infineon Technologies Ag (Siemens Semiconductors)
Арт.: 2722405 ИНФО PDF
Доступно: 52 шт. от 1 шт. от 1233,03
Выбрать
условия
поставки
IPM MODULE, MOSFET, 2-PH, 10A, 650V, DIP
IM512L6AXKMA1 от 1 шт. от 1233,03
52 шт.
(под заказ)
Выбрать
условия
поставки
IM513L6AXKMA1
Infineon Technologies Ag (Siemens Semiconductors)
Арт.: 2722406 ИНФО PDF
Доступно: 45 шт. от 1 шт. от 1432,16
Выбрать
условия
поставки
IPM MODULE, MOSFET, 3-PH, 10A, 650V, DIP
IM513L6AXKMA1 от 1 шт. от 1432,16
45 шт.
(под заказ)
Выбрать
условия
поставки
IKCM15H60GAXKMA1
IKCM15H60GAXKMA1
Infineon Technologies Ag (Siemens Semiconductors)
Арт.: 2732864
Доступно: 94 шт. 691,00
IKCM15H60GAXKMA1 691,00 от 6 шт. 592,00 от 14 шт. 533,00 от 28 шт. 494,00 от 70 шт. 469,00
94 шт.
(на складе)

Сравнение позиций

  • ()