格力IPM 模块FSBB15CH60的内部结构和引脚定义

格力IPM 模块FSBB15CH60的内部结构和引脚定义


一、IPM模块的简介
  该款空调采用的是飞兆半导体公司推出了新一代的智能功率模块FSBB15CH60,该IPM模块具备以下
  几个方面的优点:
  1)内含驱动电路,保证IGBT最佳驱动条件;
  2)内含过电流保护(OC)、短路保护(SC);
  3)内含驱动电源欠压保护(UV);
  4)内含低损耗IGBT和续流二极管;
  5)信号输入端兼容3.3/5VCMOS/LSTTL电平;
  6)宽的输入电压范围;
  7)内含过热保护;
 8)内含故障输出(Fo),向外部输出故障信号,当下桥臂OC、UV保护动作时,通过向控制智能功率
  模块的微处理器输出故障信号,实现系统保护。
  二、IPM模块的内部结构和引脚定义

格力IPM 模块FSBB15CH60的内部结构和引脚定义


  IPM模块的内部结构和引脚定义
  IPM模块的第3,4,5,9,13,17是输入控制引脚,主芯片U1的31,36,39,28,33,37输出的六路控制PWM信号,经过电阻限流,电容滤波以后,由IPM模块的9,13,17,3,4,5这个六个引脚进入模块的内部,IPM模块内部由6只IGBT构成的具有上下桥臂的三相桥式电路,根据主芯片U1送来的驱动信号按顺序和时序轮流导通,实行对直流电压进行斩波,调制成压缩机运转所需的电源,再经IPM模块的24,25,26(U、V、W)这三个输出端输出,加到压缩机电动机端子上,使压缩机按照设定要求,进行

变频调速。IPM模块的1,18,14,10这几个引脚是模块的电源引脚,开关电源输出的+15V的电压加到这些引脚上。IPM模块自身具有短路,过流、过热、欠压保护等功能,一旦IPM有短路,过流、过热、欠压这些情况时自身实行保护,则通过IPM模块的第6号引脚输出一个低电平保护信号给主芯片U1的6号引脚,主芯片U1停止6路控制信号输出,从而保护IPM模块的安全;保护信号低电平持续的时间的长短,由IPM模块7号引脚外接的C308这个电容的容值决定的,具体关系为tFOD=CFOD/(18.3×10-6)s,由IPM模块7号引脚外接的C308这个电容的容值决定的,具体关系为tFOD=CFOD/(18.3×10-6)s,

  保护信号的波形如下:

格力IPM 模块FSBB15CH60的内部结构和引脚定义

  IPM模块的第8号引脚(CSC)是短路电流感测输入引脚,当该引脚的电压大于0.5V的时候,IPM就停止工作。IPM模块的11,12;15,16;19,20这个6个引脚外面接的是3组自举电路,电压自举,就是利用电路自身产生比输入电压更高的电压,其原理就是利用电容两端电压瞬间不能突变的特点,来改变某一点的瞬时电压。原理图如下:

格力IPM 模块FSBB15CH60的内部结构和引脚定义

  如上图所示,IPM模块自举电路仅由自举电阻RBS、自举二极管DBS和自举电容CEBS组成,因此简单可靠。电路基本工作过程为:当VS因为下桥臂功率器件导通被拉低到接近地电位GND时,控制电源VCC会通过RBS、DBS给自举电容CEBS充电,当上桥臂导通时VS上升到直流母线电压,自举二极管DBS反向截止从而将直流母线电压与VCC隔离,以防止直流母线侧的高压串到控制电源低压侧而烧坏元器件。此时CEBS放电以给上桥臂功率器件的门极提供驱动电压。当VS再次被拉低时,CEBS将再次通过VCC充电以补充上桥臂导通期间CEBS损失的电压。R304,R305,R306这3个电阻是外接的IGBT内部驱动电阻,设计这几个电阻的目的,提高IPM模块的可靠性和电磁兼容性能。


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