智能功率模块如何提高电机控制与运作效率

家用电器中相当多产品都需要内置电机驱动功能，像是风扇、空调、冰箱、洗衣机等，这些家电若能搭配智能功率模块，将可以提升电机的运作效率，也提高产品的稳定性，本文将为您介绍来自安森美半导体的解决方案。

完整IPM产品线提供多样性选择

智能功率模块（IPM）是IntelligentPowerModule的缩写，是一种先进的功率开关器件，IPM内部集成了逻辑、控制、检测和保护电路，使用起来方便，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了越来越广泛的应用。

IPM由高速、低功率的绝缘栅双极晶体管（IGBT）芯片和优选的门级驱动及保护电路构成，其中，IGBT是大功率晶体管（GTR）和MOSFET的复合，由MOSFET驱动GTR，因而IGBT具有两者的优点。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。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。

飞兆半导体于2016年并入安森美半导体，使得安森美半导体的IPM产品线更为完整。飞兆半导体的MotionSPM®8系列是为了提供最小化的封装和低功耗，提高可靠性所开发。它通过应用新型600V栅极驱动高压集成电路（HVIC），采用新的IGBT这种先进硅技术来实现，与现有的分立解决方案相比，MotionSPM8系列实现了更小的电路板尺寸和更高的可靠性。其目标应用是用于低功率电机驱动器的变频电机驱动器，例如风扇、泵、冰箱、洗衣机等。

在驱动IC中实现了温度检测功能，提高了系统的可靠性。驱动IC的温度检测用来监控模块温度和提供对过温情况的必要保护，大多数客户都想知道功率芯片的确切温度，因为温度会影响到产品的质量、可靠性和寿命。MotionSPM8系列的温度检测功能有助于轻松测量模块内部温度。另外，在驱动高侧IGBT的驱动器中还集成了自举电路。

新推出的FNB81060T3是MotionSPM8系列中的一款智能功率模块，可为交流感应、无刷直流（BLDC）电机和永磁同步（PMSM）电机提供全功能、高性能的变频器输出级。这些模块集成了内置IGBT的优化栅极驱动，提供最小化的电磁干扰（EMI）和损耗，同时还提供多个模块保护功能，包括欠压锁定、互锁功能、过流关断、驱动IC的热监测和故障报告。内置的高速HVIC只需要一个电源电压，并将输入的逻辑电平门极输入转换为所需的高电压大电流驱动信号，以正确驱动模块中强大的带有短路保护能力的IGBT，分立的负极IGBT端子可用于每个相位，以支持最广泛的各种控制算法。

FNB81060T3通过了UL认证，可支持600V–10A的三相IGBT变频器，并包含门级驱动与保护的控制芯片，具有低损耗、短路额定的IGBT，以及用于三相电流检测的低侧IGBT分立的发射极开路的引脚，采用高电平有效接口，可与3.3/5V逻辑、施密特触发输入一起运作，可用于栅极驱动、欠压、过流和短路电流保护的HVIC，以及用于欠压、过流和短路电流保护的故障输出，避免短路的互锁功能，以及关机输入，内置温度监测用HVIC温度传感器，绝缘等级可达每分钟1500Vrms，适用于家用电器的运动控制、工业电机与空调系统等应用。

安森美半导体结合了飞兆半导体的IPM产品线，使其产品涵盖面更为完整，无论是工业用、消费类应用都可以找到合适的产品，配合不同的功率、效能需求，以及各式各样的封装尺寸，可以满足客户的多样化需求，值得有相关需求的厂商来深入了解。