PS21661 时间：2025/12/28 3:53:55 阅读：10

PS21661是富士电机（Fuji Electric）推出的一款智能功率模块（Intelligent Power Module, IPM），专为交流伺服驱动器、无刷直流电机（BLDC）和永磁同步电机（PMSM）等中小型电机控制应用设计。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，采用紧凑型封装，有助于减小整体系统体积并提升可靠性。PS21661属于富士的Mini-SPM（Small Power Module）系列，具备良好的热性能和电气隔离能力，适用于工业自动化、家用电器、办公设备及电动工具等领域。
　　该模块内部通常包含六只IGBT构成三相全桥拓扑结构，并集成有用于驱动这些IGBT的光电耦合或霍尔效应隔离驱动电路。此外，还内置了诸如过流保护（OCP）、欠压锁定（UVLO）、过热保护（OTP）以及故障反馈信号输出等功能，能够在异常工况下及时切断驱动信号并通知主控MCU，从而有效防止功率器件损坏。其输入侧兼容3.3V/5V TTL或CMOS电平，便于与各类微控制器、DSP或FPGA直接接口，简化了控制系统的设计复杂度。

参数

模块类型：三相IPM（Mini-SPM）
　　电压等级：600V
　　额定电流：10A
　　短时峰值电流：20A
　　最大功耗：100W
　　工作结温范围：-40°C 至 +150°C
　　隔离电压：2500Vrms/min
　　开关频率：最高可达20kHz
　　输入逻辑电平：3.3V/5V 兼容
　　驱动电源电压：+15V（VCC），+5V（VC）
　　故障响应时间：≤10μs
　　导通电阻（典型）：120mΩ（每桥臂）
　　饱和压降（Vce(sat)）：1.7V @ IC=10A
　　热阻（Rth(j-c)）：1.5°C/W

特性

PS21661具备高度集成化的智能功率管理能力，显著提升了电机驱动系统的效率与安全性。其核心优势之一在于内置的先进保护机制。模块集成了实时过流检测电路，能够通过检测下桥臂发射极电阻上的压降判断是否发生短路或过载，一旦超过设定阈值，立即封锁驱动信号并拉低FO（Fault Output）引脚，向外部控制器发出中断请求。该保护响应时间极短，通常在10微秒以内，可有效避免IGBT因过流而发生热击穿。同时，模块内部设有温度传感器，持续监控芯片结温，当温度接近150°C时触发过热保护，自动关闭输出直至温度恢复正常，确保长期运行的稳定性。
　　另一个关键特性是其优化的驱动设计。每个IGBT均配备独立的栅极驱动电路，具有适当的开通与关断电阻匹配，能够有效抑制电压尖峰和电磁干扰（EMI）。驱动电路采用光耦隔离技术，实现控制侧与功率侧之间的电气隔离，耐压达2500Vrms，增强了系统的抗噪能力和操作安全性。此外，PS21661的输入端带有噪声滤波和死区时间生成逻辑，防止上下桥臂直通（shoot-through），即使在高dv/dt环境下也能保持稳定工作。模块还支持节能模式，在轻载或待机状态下降低功耗，符合现代能效标准。
　　在散热设计方面，PS21661采用底部绝缘金属基板结构，热阻低至1.5°C/W，可直接安装于散热器上，实现高效热传导。整个模块封装紧凑，引脚布局合理，有利于PCB布线和自动化贴装，适合大批量生产。其高可靠性和长寿命设计使其在恶劣工业环境中仍能保持出色性能，是中小功率变频驱动方案中的理想选择。

应用

PS21661广泛应用于需要精确速度与位置控制的小型电机驱动系统中。典型应用场景包括工业自动化领域的伺服驱动器、PLC配套电机控制器、数控机床进给系统等，其高响应特性和稳定输出非常适合闭环控制需求。在家用电器方面，常用于变频空调压缩机驱动、洗衣机直驱电机控制以及高端冰箱的变频风扇控制，有助于提升能效等级和静音性能。办公设备如激光打印机、扫描仪和自动文档进纸器也利用该模块实现精准步进和无刷电机驱动。
　　此外，PS21661在电动工具领域表现优异，例如电钻、角磨机和割草机中的无刷直流电机控制，得益于其紧凑尺寸和高功率密度，可在有限空间内实现强劲动力输出。新能源相关设备如小型光伏逆变器、储能系统中的风机调速模块也可采用此IPM进行功率转换。医疗设备中对电磁兼容性和运行稳定性要求较高的场合，如呼吸机、输液泵等精密仪器的电机控制部分，同样适用PS21661。由于其具备完善的保护功能和宽温域适应能力，即使在高温、高湿或振动环境中也能可靠运行，因此成为众多嵌入式电机控制系统的核心功率元件。