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模塊是集外圍電路內(nèi)置于一塊功率模塊的器件，IPM以其高可靠性，使用方便贏得越來(lái)越大的市場(chǎng)，尤其適合于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變頻器和各種逆變電源，廣泛應(yīng)用于交流電機(jī)變頻調(diào)速和直流電機(jī)斬波調(diào)速，冶金機(jī)械，電力牽引，伺服驅(qū)動(dòng)，變頻家電以及各種高性能電源（如UPS、感應(yīng)加熱、電焊機(jī)、有源補(bǔ)償、DC-DC等）、工業(yè)電氣自動(dòng)化等領(lǐng)域，有著廣闊的市場(chǎng)，一種非常理想的電力電子器件。

　　1）開關(guān)速度快。IPM 內(nèi)的 IGBT芯片都選用高速型，而且驅(qū)動(dòng)電路緊靠 IGBT芯片，驅(qū)動(dòng)延時(shí)小，所以 IPM 開關(guān)速度快，損耗小。

　　2）低功耗。IPM 內(nèi)部的 IGBT 導(dǎo)通壓降低，開關(guān)速度快，故 IPM 功耗小。

　　3）快速的過(guò)流保護(hù)。IPM 實(shí)時(shí)檢測(cè) IGBT 電流，當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重過(guò)載或直接短路時(shí)，IGBT將被軟關(guān)斷，同時(shí)送出一個(gè)故障信號(hào)。

　　4）過(guò)熱保護(hù)。在靠近 IGBT 的絕緣基板上安裝了一個(gè)溫度傳感器，當(dāng)基板過(guò)熱時(shí)，IPM內(nèi)部控制電路將截止柵級(jí)驅(qū)動(dòng)，不響應(yīng)輸入控制信號(hào)。

　　5）橋臂對(duì)管互鎖。在串聯(lián)的橋臂上，上下橋臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)互鎖。有效防止上下臂同時(shí)導(dǎo)通。

　　6）抗*力強(qiáng)。優(yōu)化的門級(jí)驅(qū)動(dòng)與 IGBT 集成，布局合理，無(wú)外部驅(qū)動(dòng)線。

　　7）驅(qū)動(dòng)電源欠壓保護(hù)。當(dāng)?shù)陀隍?qū)動(dòng)控制電源（一般為 15V）就會(huì)造成驅(qū)動(dòng)能力不夠，增加導(dǎo)通損壞。IPM自動(dòng)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電源，當(dāng)?shù)陀谝欢ㄖ党^(guò) 10?s時(shí)，將截止驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

　　8） IPM 內(nèi)藏相關(guān)的外圍電路?？s短開發(fā)時(shí)間，加快產(chǎn)品上市。

　　9）無(wú)須采取防靜電措施。

　　10）大大減少了元件數(shù)目。體積相應(yīng)小。

三、IPM模塊的參數(shù)

IPM 的數(shù)據(jù)手冊(cè)分為三個(gè)部分：

　　（1）大額定值（在任何情況下都不能超過(guò)的極限值）- maximum ratings

　　（2）電氣特性，熱特性和機(jī)械特性（供技術(shù)人員設(shè)計(jì)時(shí)參考）- characteristics（electrical, thermal,mechanical）

　　（3）*工作條件（適用于大多應(yīng)用）- recommended operating conditions

	參數(shù)	表示	解釋	其他
逆變部分	VCC	供電電壓	加于 P-N 之間的大直流母線電壓	Freewheelingdiode （FWD）　續(xù)流二極管：電路中起到續(xù)流的作用，一般選擇快速恢復(fù)二極管或者肖特基二極管來(lái)作為“續(xù)流二極管"，在電路中一般用來(lái)保護(hù)元件不被感應(yīng)電壓擊穿或燒壞，以并聯(lián)的方式接到產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的元件兩端，并與其形成回路，使其產(chǎn)生的高電動(dòng)勢(shì)在回路以續(xù)電流方式消耗，起到保護(hù)電路中的元件不被損壞的作用。
	VCC （pp）	供電電壓峰值	加于 P-N 之間的大允許開關(guān)浪涌
	VCES	集電極-發(fā)射極電壓	關(guān)斷時(shí)集電極到發(fā)射*允許峰值電壓
	±IC	集電極電流	TC=25℃時(shí)，大允許集電極和 FWD 直流電流
	±ICP	集電極電流峰值	TC=25℃時(shí)，大允許集電極和 FWD峰值電流
	PC	集電極功耗	TC=25℃時(shí)，每一個(gè)開關(guān) IGBT 的大允許功耗
	Tj	結(jié)溫	IGBT 結(jié)溫的允許范圍
制動(dòng) 部分	VR（DC）	FWD 反向電壓	續(xù)流二極管大允許方向電壓
	IF	FWD 正向電壓	續(xù)流二極管大允許直流電流
	VD	供電電壓	大允許控制電壓
	VCIN	輸入電壓	輸入腳 1 和地（C）之間大允許電壓
	VF	故障輸出電壓	FO和地之間大允許電壓
	IF	故障輸出電流	FO的大允許電流
總系統(tǒng)	VCC（PROT）	受OC和SC保護(hù)的供電電壓	受 OC 和 SC 保護(hù)時(shí)，P-N 之間的大允許母線電壓
	TC	模塊外殼的工作溫度	基板大允許殼溫
	Tstg	存儲(chǔ)溫度	不加電壓電流時(shí)保存溫度
	viso	絕緣耐壓	基板和模塊端子之間的大絕緣耐壓
熱阻	Rth（j-c）	結(jié)殼之間的熱阻	每一 IGBT 或 FWD的結(jié)殼之間的大熱阻
熱阻	Rth（c-f）	接觸熱阻	每一開關(guān)單元的外殼和散熱片之間的大熱阻
* 工作條件	VCC、VD	主電源電壓、控制電源電壓	*的直流母線電壓和控制電源范圍
	VCIn （ON）	輸入開通電壓	*的 IPM 開通的輸入電壓范圍
	Vcin（off）	輸入關(guān)斷電壓	*的 IPM 關(guān)斷的輸入電壓范圍
	F pwm	PWM輸入頻率	*的PWM 頻率輸入范圍
	Tdead	死區(qū)時(shí)間	上下臂信號(hào)間延遲時(shí)間

電氣特性部分

逆變和制動(dòng)部分	VCE（sat）	飽和壓降	在規(guī)定條件下，IGBT 的通態(tài)電壓
	VEC	FWD正向電壓	FWD正向電壓
	ton	開通時(shí)間
	Trr	FWD恢復(fù)時(shí)間
	Tc（on）	開通過(guò)度時(shí)間	規(guī)定條件下，感性負(fù)載的開關(guān)時(shí)間
	Toff	關(guān)斷時(shí)間
	Tc（off）	關(guān)斷過(guò)度時(shí)間
	ICES	集電極-發(fā)射極截止電流	VCE=VES 和規(guī)定條件下，斷態(tài)集電極-發(fā)射極電流
控制部分	VD	供電電壓	開關(guān)運(yùn)行時(shí)，控制電源電壓
	ID	電路電流	待機(jī)時(shí)控制電源只電流
	VCIN（on）	輸入開通電壓	小于此值則使 IPM 開通
	VCIN（OFF）	輸入關(guān)斷電壓	大于此值則使 IPM 關(guān)斷
	F（pwm）	載波頻率	變頻器的 PWM 運(yùn)行范圍
	T（dead）	死區(qū)時(shí)間	為防止直通的延時(shí)信號(hào)
	OC	過(guò)流動(dòng)作數(shù)值	使過(guò)流保護(hù)的集電極電流
	SC	短路動(dòng)作數(shù)值	使短路保護(hù)的集電極電流
	Toff	過(guò)流延遲時(shí)間	超過(guò) OC到過(guò)流保護(hù)的時(shí)間
	Ot	過(guò)流保護(hù)數(shù)值	過(guò)流動(dòng)作的基板溫度
	Otr	過(guò)流復(fù)位條件	為使過(guò)熱故障復(fù)位必須降至此值以下
	Uv	控制電源欠壓條件	使欠壓保護(hù)的控制電源電壓
	Uvr	控制電源欠壓復(fù)位條件	為使欠壓故障復(fù)位必須使電壓超過(guò)此值
	Ifo（H）	故障輸出無(wú)效
	Ifo（L）	故障輸出有效	低電平有效
	Tf	故障輸出的脈寬	脈沖寬度
	Vsxr SXR	輸出端子	用于驅(qū)動(dòng)光耦的電壓
	VD	供電電壓	大允許控制電壓
	VCIN	輸入電壓	輸入腳 1 和地（C）之間大允許電壓
	VF	故障輸出電壓	FO和地之間大允許電壓
	IF	故障輸出電流	FO的大允許電流

IPM模塊的選用：根據(jù) IPM 的過(guò)流值確定峰值電流。舉例：電機(jī)大的瞬態(tài)值是：　IC（峰值）=P*OL*√2*R P=電機(jī)功率的額定值；OL=變頻器大過(guò)載因數(shù)η*PF*√3*VAC R=電流脈動(dòng)因數(shù)； η=變頻器效率； PF=功率因數(shù)；　　VAC=線電壓表定值；

　第二：適當(dāng)?shù)臒嵩O(shè)計(jì)保證結(jié)溫永遠(yuǎn)小于 150℃

可選IPM							應(yīng)用	價(jià)格
SD05M50	500V/5A三相	RDS(ON=1.4Ω	MOSFET	內(nèi)置HVIC，含低壓保護(hù)	3/5V CMOS/TTL接口兼容	電絕緣能力1500Vrms/Min	功率<120W	50
SD02M50	500V/2A三相	RDS(ON=2.8Ω	MOSFET	內(nèi)置HVIC，含低壓保護(hù)	3/5V CMOS/TTL接口兼容	電絕緣能力1500Vrms/Min	功率<60W	50
SD18M10	100V/10A三相	RDS(ON=100mΩ	MOSFET	內(nèi)置HVIC，含低壓保護(hù)	3/5V CMOS/TTL接口兼容	電絕緣能力1500Vrms/Min	功率<150W
SD08M60	600V/8A三相	RDS(ON=1.2Ω	MOSFET	內(nèi)置HVIC，含低壓保護(hù)	3/5V CMOS/TTL接口兼容	電絕緣能力1500Vrms/Min	功率<300W
SD20M60	600V/20A三相	DBC技術(shù)，熱阻極低	IGBT	內(nèi)置HVIC可采用單驅(qū)動(dòng)電源	內(nèi)置欠壓和短路保護(hù)	內(nèi)置門級(jí)驅(qū)動(dòng)和功率器件保護(hù)用控制IC	功率1100W


企業(yè)	士蘭	佛山晶品

補(bǔ)充：SD05M50、SD02M50、SD18M10、SD08M60、SD20M60：三個(gè)分開負(fù)直流鏈路端用于逆變器電流感應(yīng)，

HVIC：內(nèi)置高壓集成電路

Flexitallic	Sigma 511	德國(guó)	3926901000	密封件	用途：機(jī)械密封用，材質(zhì)：聚四氟乙烯塑料
JUST	58W	德國(guó)	8539319900	熒光燈管	用途：照明燈具用，類型：熱陰極熒光燈管
JUST	36W	德國(guó)	8539319900	熒光燈管	用途：照明燈具用，類型：熱陰極熒光燈管
LUDISWISS	76.9834.16	德國(guó)	7612909000	稱重盒	用途：天平上盛裝稱重產(chǎn)品用，材質(zhì)：鋁合金，種類：盒，規(guī)格0.12ML,
CONATEX	T014797	德國(guó)	9025191000	溫度傳感器	原理：利用鉑電阻測(cè)量原理測(cè)量液體溫度，應(yīng)用于工業(yè)溫度測(cè)量裝置中非液體的/不可直接讀數(shù)
schmidt+sohn	DL2 1104 RT 230012	德國(guó)	8501520000	電機(jī)	用途：吸塵器用，功率1200W,三相交流電機(jī)
Bürkert	567206	德國(guó)	9026100000	流量計(jì)	功能：檢測(cè)流量，檢測(cè)對(duì)象：液體
MAHLE	77687726	德國(guó)	8421999090	濾芯	用途：適用于MAHLE牌HR-過(guò)濾器，材質(zhì)：鋼鐵+玻纖
SUCO	0184-45803-03-042	德國(guó)	9026209090	壓力傳感器	壓力傳感器

TBI 100/212.166 -20...60 °C
MEX5-D30.B22
IWD AI 898 DC250V 50K UHAC45-400HZ 127V
G0355.077C373
GI356.B703123
ISI30.010AA01
PMH 1:GROSSBUCHSTABEN R	PMH 1:GROSSBUCHSTABEN R
IVS IK8701.12 DC220/230V
EML-RM (24X4)R CUS	EML-RM (24X4)R CUS
DSRC ST350M
AS-RMS 80 PGN/PZN-plus 64/80
ITD 70 A 4 Y 9 1024 H BI D2SR12 S 65
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ZBF10,QR:FORTL.ZAHLEN 31-40	ZBF10,QR:FORTL.ZAHLEN 31-40
2.3705/33INDUKTIVER SENSOR
GI356.B72C315
ZBF 5,LGS:FORTL.ZAHLEN 141-150	ZBF 5,LGS:FORTL.ZAHLEN 141-150
FSL 500C6Y00
2.2610/06/SEEINWEGLICHTSCHRANKE
SAC-5P-MS/2,0-923/FS CAN SCO	SAC-5P-MS/2,0-923/FS CAN SCO
MRIE MK9053/013 AC1-10A AC230V 1S

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的之一是將系統(tǒng)分解成為一些相對(duì)獨(dú)立、功能單一的模塊。耦合和內(nèi)聚這兩個(gè)概念就是度量模塊獨(dú)立性、衡量模塊劃分質(zhì)量的重要概念。

耦合表示模塊之間的程度，有數(shù)據(jù)耦合、控制耦合、非法耦合等方式。數(shù)據(jù)耦合是一種較好的耦合方式。

內(nèi)聚是用來(lái)表示模塊內(nèi)部各組成成分之間程度的概念，有巧合內(nèi)聚、邏輯內(nèi)聚、過(guò)程內(nèi)聚、通信內(nèi)聚、順序內(nèi)聚、功能內(nèi)聚等方式，其中巧合內(nèi)聚的性能好。

一個(gè)合理的模塊劃分，應(yīng)該是內(nèi)部強(qiáng)，模塊間盡可能獨(dú)立，接口明確、簡(jiǎn)單，有適當(dāng)?shù)墓灿眯裕礉M足“耦合小，內(nèi)聚大"的原則。“高內(nèi)聚，低耦合"主要是闡述的面向?qū)ο笙到y(tǒng)中，各個(gè)類需要職責(zé)分離的思想。

松耦合類與類之間的關(guān)系而定，低，意思是他們之間的關(guān)系要簡(jiǎn)單，明了，不要有很強(qiáng)的關(guān)系，不然，運(yùn)行起來(lái)就會(huì)出問(wèn)題。一個(gè)類的運(yùn)行影響到其他的類。松耦合是合乎要求的:它意味著對(duì)象彼此之間更獨(dú)立的工作.低耦合小化了修改一個(gè)類而導(dǎo)致也要修改其它類的"連鎖反應(yīng)".
高內(nèi)聚：類內(nèi)部的方法而言。把程序的功能盡量分散，別在一個(gè)類里只寫一個(gè)或很好的方法，因?yàn)槟菢訒?huì)給你的調(diào)試等帶來(lái)很多問(wèn)題。出了錯(cuò)你都不知道在什么地方。高內(nèi)聚是值得要的,因?yàn)樗馕吨惪梢愿玫貓?zhí)行一項(xiàng)工作.

強(qiáng)內(nèi)聚松耦合是軟件設(shè)計(jì)的一個(gè)基本原則，說(shuō)的是在程序的各各模塊中，盡量讓每個(gè)模塊獨(dú)立，相關(guān)的處理盡量在單個(gè)模塊中完成，就是俗話說(shuō)的：該干嘛干嗎去！優(yōu)點(diǎn)：能提降低各模塊的之間的，減少“牽一發(fā)而動(dòng)全身"的幾率，提高開發(fā)效率，降低升級(jí)維護(hù)成本，也便于進(jìn)行單元測(cè)試，提高軟件質(zhì)量。

內(nèi)聚是一個(gè)模塊內(nèi)各元素彼此結(jié)合的緊密程度。

耦合：一個(gè)軟件結(jié)構(gòu)不同模塊之間互聯(lián)程度的度量。

低耦合"給軟件項(xiàng)目帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)是：易于變更、易于重用