PS21563 时间：2025/9/29 21:04:06 阅读：29

PS21563是富士电机（Fuji Electric）推出的一款智能功率模块（Intelligent Power Module, IPM），专为交流伺服电机驱动和变频器应用设计。该模块集成了IGBT功率开关、驱动电路以及多种保护功能，采用紧凑的S-Module封装形式，具有高可靠性、高集成度和良好的热性能。PS21563属于第六代IPM产品，广泛应用于工业自动化、数控机床、机器人、电梯驱动等需要高效、精确控制的场合。该模块内部包含三相全桥IGBT结构，适用于PWM逆变器拓扑，能够实现高效的直流到交流转换。其内置的高性能驱动电路确保了IGBT的快速开关响应，同时降低了电磁干扰（EMI）和开关损耗。此外，PS21563具备全面的故障检测与保护机制，包括过流保护（OCP）、欠压锁定保护（UVLO）、过热保护（OTP）以及短路保护，极大提升了系统运行的安全性与稳定性。通过将复杂的功率器件与控制逻辑集成于单一模块中，PS21563简化了系统设计流程，减少了外围元件数量，提高了整机的可靠性和可维护性。该模块通常配合微控制器或专用电机控制IC使用，构成完整的数字交流伺服驱动系统。

参数

模块类型：三相全桥IPM
　　最大耐压：600V
　　额定电流：15A
　　关断时间：0.8μs
　　饱和电压（Vce(sat)）：1.75V @ Ic=15A
　　驱动电源电压范围：15V ±10%
　　输入逻辑电平兼容：TTL/CMOS
　　工作结温范围：-40°C 至 +125°C
　　存储温度范围：-40°C 至 +125°C
　　隔离电压：2500Vrms/min
　　开关频率：最高可达20kHz
　　封装形式：S-Module 26引脚
　　热阻（Rth(j-c)）：0.45°C/W

特性

PS21563的核心特性之一是其高度集成化的智能驱动架构。该模块内部集成了用于六只IGBT的栅极驱动电路，每个驱动级均采用光耦隔离输入方式，确保控制侧与功率侧之间的电气隔离，有效防止噪声干扰和地环路问题。驱动电路具备有源米勒钳位功能，在高dV/dt环境下防止误触发，显著提升系统的抗干扰能力。此外，驱动部分还集成了死区时间控制逻辑，避免上下桥臂直通短路，从而保障逆变器工作的安全性。
　　另一个关键特性是其全面的实时故障诊断与保护机制。模块内置专用检测电路，可对每个下桥臂进行过流检测，一旦负载电流超过设定阈值，模块将在微秒级时间内切断驱动信号，并通过FO（Fault Output）引脚向主控MCU发送故障报警信号。此保护机制不仅涵盖过流，还包括直流母线电压异常（欠压或过压）、模块结温过高（通过NTC传感器监测）等情况。当任一故障发生时，模块会自动关闭所有IGBT输出，防止进一步损坏。
　　在热管理方面，PS21563采用低热阻陶瓷基板和优化的内部布局设计，使得热量能高效传导至散热器，适合长时间高负荷运行。其绝缘性能优异，支持高达2500Vrms的电气隔离强度，满足工业设备的安全标准要求。此外，该模块具有良好的EMI抑制能力，得益于内部布线优化和软开关技术的应用，减少了高频噪声对外围电路的影响。
　　PS21563还具备宽温度适应性和高可靠性，能够在-40°C至+125°C的结温范围内稳定工作，适用于恶劣工业环境。所有半导体芯片均经过严格筛选和老化测试，确保长期使用的耐用性。模块引脚定义清晰，便于PCB布局和自动化装配，有助于缩短产品开发周期并降低生产成本。

应用

PS21563主要应用于中小功率的交流伺服驱动器和变频调速系统中。在数控机床领域，它被广泛用于主轴驱动和进给轴控制系统，提供精确的速度和位置控制能力，满足高动态响应的需求。由于其出色的开关特性和低导通损耗，能够实现电机的平稳启动、高效运行和快速制动，提升加工精度与效率。
　　在工业机器人关节驱动系统中，PS21563同样表现出色。机器人各轴伺服电机需要频繁启停和正反转操作，这对功率模块的响应速度和可靠性提出了极高要求。PS21563凭借其快速的开关能力和内置保护功能，能够有效应对复杂工况下的电流冲击和热应力，延长设备使用寿命。
　　此外，该模块也适用于电梯曳引机驱动系统，特别是在无齿轮永磁同步电机（PMSM）控制方案中，作为逆变单元核心部件，实现平稳舒适的乘坐体验。其高集成度和小体积优势使其易于嵌入紧凑型电梯控制柜中。
　　其他典型应用场景还包括纺织机械、包装设备、印刷机械、注塑机等自动化装备中的电机驱动模块。在这些应用中，PS21563帮助用户简化电路设计、减少元器件数量、提高系统整体效率和可靠性。同时，它也可用于新能源领域的辅助电源系统或小型风力发电变流器中，展现出良好的通用性和扩展性。