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PS21353-BN 发布时间 时间:2025/12/28 3:57:56 查看 阅读:14

PS21353-BN是富士电机(Fuji Electric)推出的一款智能功率模块(Intelligent Power Module, IPM),广泛应用于交流电机驱动和逆变器系统中。该模块集成了IGBT功率开关器件、驱动电路以及多种保护功能,为用户提供了高集成度、高可靠性和简化设计的解决方案。PS21353-BN属于Mini-IPM系列,采用紧凑型封装,适合对空间要求较高的应用场合。该模块内部包含三相全桥IGBT结构,可用于驱动三相交流感应电机或永磁同步电机,典型应用包括家用空调、小型工业变频器、风扇、水泵等。模块内置了先进的保护机制,如过流保护(OCP)、欠压锁定保护(UVLO)、过热保护(OTP)以及短路保护,确保在异常工作条件下能够及时关断,避免损坏主控器件和负载设备。此外,PS21353-BN通过光耦隔离实现控制信号与功率部分的电气隔离,提高了系统的抗干扰能力和安全性。其逻辑接口兼容3.3V和5V CMOS/TTL电平,便于与各类微控制器、DSP或FPGA直接连接,无需额外电平转换电路。得益于富士电机在功率半导体领域的长期技术积累,PS21353-BN在效率、热稳定性及长期可靠性方面表现出色,是中小功率电机驱动系统中的理想选择之一。

参数

型号:PS21353-BN
  制造商:富士电机(Fuji Electric)
  模块类型:智能功率模块(IPM)
  拓扑结构:三相全桥(600V/10A)
  最大耐压(VCES):600V
  额定电流(IC):10A(Tc=80°C)
  最大开关频率:20kHz
  驱动电源电压(VCC):15V(推荐值)
  逻辑电源电压(VDD):3.3V~5V
  输入逻辑电平:兼容3.3V/5V CMOS/TTL
  隔离电压:2500Vrms/min
  工作温度范围(Topr):-40°C 至 +110°C
  存储温度范围(Tstg):-40°C 至 +125°C
  热关断温度(Tj max):约150°C
  导通电阻(RDS(on)):不适用(IGBT型)
  集射极饱和电压(VCE(sat)):典型值2.0V(在IC=10A)
  开关损耗(典型值):开通损耗Eon ≈ 2.5mJ,关断损耗Eoff ≈ 3.0mJ(测试条件依数据手册)
  封装形式:SPM-5 Mini 封装
  引脚数:14pin(含隔离基板)
  安装方式:螺钉固定或粘贴散热片

特性

PS21353-BN具备多项先进特性,使其在中小型电机驱动应用中表现出卓越的性能和可靠性。首先,该模块集成了六只IGBT及其反并联续流二极管构成完整的三相桥式结构,并内建栅极驱动电路,减少了外部元件数量,极大简化了PCB布局与系统设计复杂度。其驱动电路采用光耦输入方式,提供高达2500Vrms的电气隔离能力,有效防止高压侧噪声干扰低压控制回路,提升系统抗扰性。其次,模块内置多重保护功能,包括逐脉冲过流保护(OCP),当检测到异常大电流时会自动封锁驱动信号;欠压锁定保护(UVLO)可防止IGBT在供电不足时发生误导通;过热保护(OTP)则通过集成温度传感器实时监控模块结温,在温度超过安全阈值时触发保护动作。这些保护机制均通过故障输出引脚(FO)向主控MCU发出警报,便于系统进行相应处理。
  此外,PS21353-BN优化了开关特性,在保证低导通损耗的同时实现了较快的开关速度,有助于提高整体能效并降低温升。其IGBT芯片采用平面栅工艺,具有良好的雪崩耐量和长期可靠性。模块封装采用高强度绝缘材料和优化的内部布线结构,具备优异的耐湿性和抗振动能力,适用于环境较恶劣的工业现场。输入逻辑接口支持标准PWM信号直接接入,响应时间短,延迟一致性好,有利于实现精确的电机矢量控制或V/F控制策略。由于其高度集成化设计,使用PS21353-BN可显著缩短产品开发周期,减少EMI问题,并提升整机可靠性。同时,该模块符合RoHS环保标准,适用于绿色节能产品设计。

应用

PS21353-BN主要应用于需要高效、紧凑型变频驱动的各种消费类和工业类电子产品中。最常见的用途是家用变频空调的压缩机驱动单元,其高集成度和内置保护功能非常适合此类对安全性和寿命要求高的家电产品。此外,它也被广泛用于小型中央空调系统、商用冷柜、热泵热水器等制冷设备中的风机与压缩机控制。在工业自动化领域,PS21353-BN可用于小型伺服驱动器、步进电机斩波驱动、数控机床冷却泵控制、自动化装配线输送带电机调速等场景。
  由于其支持三相交流电机的SVPWM或六步方波驱动模式,因此也适用于电动工具、电动车辅助系统(如冷却风扇、油泵)、太阳能逆变器中的DC-AC转换级等新兴应用。在白色家电方面,如变频洗衣机、烘干机、洗碗机等带有永磁同步电机(PMSM)或无刷直流电机(BLDC)的设备中,PS21353-BN同样是一个理想的功率执行单元。其紧凑的SPM-5封装便于嵌入空间受限的主板结构中,而良好的热管理和故障诊断能力则增强了终端产品的智能化水平。总体而言,任何需要将直流母线电压逆变为可控三相交流电以驱动电机的应用,都可以考虑采用PS21353-BN作为核心功率模块方案。

替代型号

PS21355-BN
  PM2003FTA060
  FP20M36T6E

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