電機車(chē)變頻IPM是什么？

  變頻電機車(chē)的逆變器件采用智能功率模塊IPM。IPM是以絕緣柵雙極晶體管IGBT為功率器件的新型模塊。傳統的IGBT是功率場(chǎng)控晶體管MOSFET和電力晶體管GTR的復合，它把MOSFET的驅動(dòng)功率小、開(kāi)關(guān)速度快的特點(diǎn)和GTR通態(tài)壓降小。功率電路，緩沖電路還有門(mén)極驅動(dòng)電路必須設計到足以承受和的極限值。如果功率電路漏感不夠小、緩沖電路吸收不充分，瞬態(tài)過(guò)電壓就會(huì )發(fā)生。同時(shí)地環(huán)路和雜散電容還會(huì )引起嚴重的噪聲問(wèn)題。

IPM智能功率模塊結構；IPM共有6個(gè)主回路端16個(gè)控制端，其中VccUVccUVccW分別為U，V，W相上橋臂控制電源輸入的+端，GNDu，GNDv，GNDw分別為對應的一端；VinUVinVVinW分別為上橋臂U，V，W相控制信號輸入端，Vcc，GND為下橋臂公用控制電源輸入；VinXVinYVinZ分別為下橋臂XYZ相控制信號輸入端；VinDB為制動(dòng)單元控制信號輸入端。

逆變電路IPM的選擇正常工作時(shí)，電網(wǎng)直流供電電壓U為440～660V，則經(jīng)過(guò)電容濾波后的直流電壓可由下式計算確定，式中:為安全系數，一般取=1.1；1.1為波動(dòng)系數；Ed為電容濾波后的直流電壓。關(guān)斷時(shí)的峰值電壓按下式計算：式中：為關(guān)斷使得峰值電壓；為安全系數，一般取=1.1；1.15為過(guò)電壓保護系數；為電容濾波后的直流電壓；150為由引起的尖峰電壓。令I(lǐng)GBT模塊的電壓額定值滿(mǎn)足，并向上靠攏IGBT的電壓等級。

IPM的驅動(dòng)隔離接口電路驅動(dòng)隔離電路是IPM主電路和控制電路之間的接口。由于IPM內置了驅動(dòng)電路，與IGBT驅動(dòng)電路設計相比，外圍驅動(dòng)電路的設計比較方便，只要能提供15V穩定的驅動(dòng)電源和開(kāi)關(guān)控制信號，提供低電平控制相應IGBT導通，高電平控制相應IGBT關(guān)斷。根據6N137的特點(diǎn)，結合實(shí)際控制需要，本文設計的IPM快速驅動(dòng)隔離控制。PWM信號先經(jīng)7407驅動(dòng)后，再經(jīng)過(guò)電阻R2A接到光耦6N137的2腳；3腳接地；右邊的6腳是6N137的信號輸出腳，6腳經(jīng)R2C接到Q2A基極，再經(jīng)Q2B驅動(dòng)后接到IPM的UP端。

6N137的7腳和IPM的外部保護電路相連。7407是為了增大驅動(dòng)能力而設置的，可以防止電路引線(xiàn)太長(cháng)所造成的驅動(dòng)能力的下降。正常情況下，6N137的7腳為高電平。如果有外接的驅動(dòng)脈沖信號加到光耦6N137的2腳端，當2腳端的電位為高電平，由6N137的真值表知:6腳輸出為低電平，使Q2A關(guān)斷，Q2B導通，則加到IPM的UP端信號為低電平，經(jīng)IPM內部驅動(dòng)電路使IGBT導通。反之，當2腳端的電位為低電平時(shí)，光耦輸出腳6為高電平，使Q2A截止，于是UP端為高電平，經(jīng)內部驅動(dòng)電路使IGBT關(guān)斷。

以上就是電機車(chē)變頻IPM的介紹。