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PS21563 发布时间 时间:2025/9/29 21:04:06 查看 阅读:9

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。

替代型号

FP50R12KE3
  PM200DSA060
  STGIPQ60KD15

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