PS21353-GP 是富士电机(Fuji Electric)生产的一款智能功率模块(Intelligent Power Module, IPM),主要用于三相交流电机驱动和逆变器应用。该模块集成了六个IGBT功率开关、内置的栅极驱动电路以及多种保护功能,能够有效简化电机控制电路的设计并提高系统的可靠性。PS21353-GP 采用紧凑型DIP-26封装,适用于家用电器、工业自动化设备、小型变频器等需要高效、低噪声电机控制的场合。模块内部集成了自举二极管、欠压保护、过流保护和过热保护等功能,能够在异常条件下自动关断输出,防止功率器件损坏。此外,其输入逻辑兼容3.3V和5V TTL/CMOS电平,便于与微控制器或DSP直接接口,无需额外的电平转换电路。PS21353-GP 的设计注重散热性能和电气隔离,具备高绝缘电压能力,确保在恶劣工作环境下的稳定运行。该模块广泛应用于空调压缩机、洗衣机驱动、风扇电机控制等中低功率变频系统中。
型号:PS21353-GP
模块类型:三相全桥智能功率模块(IPM)
额定电压:600V
额定电流:10A
集电极-发射极饱和电压(Vce(sat)):典型值2.0V(在Ic=10A时)
开关频率:最高可达20kHz
输入控制电压范围:4.5V~16V(逻辑电源)
工作温度范围:-25°C 至 +125°C
存储温度范围:-40°C 至 +125°C
隔离电压:2500Vrms / 分钟
封装形式:DIP-26
集成IGBT数量:6个(三相桥式)
内置保护功能:欠压锁定(UVLO)、过流保护(OCP)、过热保护(OTP)
输入信号兼容性:TTL/CMOS 电平(3.3V 或 5V)
开关延迟时间:ton ≈ 0.8μs,toff ≈ 1.2μs(典型值)
反向恢复时间(trr):约0.3μs(续流二极管)
PS21353-GP 智能功率模块具备多项先进的电气和热管理特性,使其成为中小功率电机驱动应用中的理想选择。首先,该模块集成了完整的三相逆变桥结构,包含上桥臂和下桥臂共六个IGBT及其对应的续流二极管,并内置了高边和低边驱动电路,显著减少了外部驱动元件的数量,降低了PCB布局复杂度。其驱动电路采用光耦隔离或高压电平移位技术,确保高边IGBT的可靠触发,同时避免了直通短路的风险。
其次,PS21353-GP 内置多重保护机制,包括欠压锁定(UVLO),当VCC电压低于设定阈值时会自动封锁驱动输出,防止IGBT因驱动不足而进入线性区导致过热损坏;过流保护(OCP)通过检测下桥臂发射极电阻上的电压实现快速响应,在发生短路或过载时迅速关断IGBT;过热保护(OTP)则利用芯片内部温度传感器监测结温,一旦超过安全限值即触发保护动作,并通过故障输出引脚(FO)向主控MCU发出警报信号。
此外,该模块支持高频开关操作,最高可达20kHz,有助于降低电机运行噪音,提升动态响应性能。其输入接口设计灵活,可直接接受来自微处理器的PWM信号,且兼容3.3V和5V逻辑电平,无需额外电平转换电路。模块还配备了自举二极管,简化了高边驱动电源设计。整体封装采用高强度绝缘材料,提供高达2500Vrms的电气隔离能力,增强了系统安全性。热阻特性优化良好,确保长时间高负载运行下的稳定性。
PS21353-GP 广泛应用于各类需要高效、静音和高可靠性的交流电机控制系统中。最常见的应用场景是家用电器中的变频控制,例如变频空调的压缩机驱动、变频洗衣机的直驱电机控制以及变频冰箱中的风机和泵类负载控制。由于其具备低噪声开关特性和良好的EMI抑制能力,特别适合对电磁干扰敏感的消费电子产品。
在工业控制领域,PS21353-GP 被用于小型伺服驱动器、步进电机斩波驱动、数控机床的辅助轴驱动以及自动化生产线中的传送带电机控制。其紧凑的DIP-26封装便于插件安装,适用于空间受限的应用场景。此外,该模块也常见于不间断电源(UPS)、小型太阳能逆变器和电动工具的无刷直流电机(BLDC)或永磁同步电机(PMSM)驱动系统中。
由于模块内部集成完善的保护功能,即使在电网波动或负载突变的情况下也能维持稳定运行,因此非常适合无人值守或长期连续运行的设备。配合外部微控制器和电流/位置传感器,可实现矢量控制、FOC(磁场定向控制)等高级电机控制算法,进一步提升系统效率和动态性能。
PM2002SHA-E