时间:2025/12/28 4:34:26
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PS21961-ST是富士电机(Fuji Electric)推出的一款智能功率模块(Intelligent Power Module,IPM),专为三相交流电机驱动和逆变器应用设计。该模块集成了六个IGBT功率开关、内置栅极驱动电路以及多种保护功能,能够显著简化电机控制系统的开发与设计。PS21961-ST采用小型化S-PPIM(Small Power Precision Intelligent Module)封装,具备高集成度、高可靠性和良好的热性能,适用于家用电器、工业自动化设备及小型电机驱动系统中。
该模块内部包含三相全桥拓扑结构,每个桥臂由一个IGBT及其反并联二极管构成,并配备独立的驱动电源隔离供电机制。其集成的驱动电路可实现对IGBT的优化开关控制,降低开关损耗并提升整体效率。此外,PS21961-ST内置了丰富的故障检测功能,如过流保护(OC)、欠压锁定(UVLO)、过热保护(OT)以及短路保护等,能够在异常工况下及时关断输出并向控制器发出故障信号,从而有效保护功率器件和整个系统安全运行。
模块类型:三相桥式IPM
额定电压:600V
额定电流:15A
集电极电流(IC):15A
饱和电压(VCE(sat)):典型值2.0V(@ IC=15A)
工作温度范围:-40°C 至 +110°C
存储温度范围:-40°C 至 +125°C
隔离电压:2500Vrms/min
驱动电源电压(VCC):15V(推荐工作范围13.5V~16.5V)
逻辑电源电压(VDD):3.3V/5V
开关频率:最高可达20kHz
输入逻辑电平兼容性:3.3V/5V TTL/CMOS
故障输出响应时间:<10μs
封装形式:S-PPIM(小型七脚单列直插)
PS21961-ST具备高度集成化的智能功率管理能力,其核心优势在于将高压功率电路与低压控制电路高度集成于同一模块内,同时通过光耦或霍尔元件实现电气隔离,确保控制信号与功率回路之间的安全性。模块内部的IGBT采用了先进的平面栅工艺技术,具有较低的导通压降和开关损耗,在保证高效率的同时也降低了温升,提升了长期运行的稳定性。其内置的栅极驱动电路经过精确匹配设计,能够提供稳定的驱动脉冲,避免因驱动不均导致的电流不平衡问题,从而延长模块寿命。
在保护机制方面,PS21961-ST集成了多重实时监测功能。过流保护通过检测下桥臂发射极电阻上的电压来判断是否发生过载或短路,一旦超过阈值即触发保护动作;欠压锁定功能则确保在驱动电源电压不足时禁止IGBT导通,防止因驱动能力下降引发的误导通或退饱和现象;过热保护利用集成在模块基板上的温度传感器监控结温,当芯片温度接近极限时自动关闭输出以防止热击穿。所有这些保护状态均可通过FO(Fault Output)引脚向外部MCU反馈,便于系统进行故障诊断与处理。
此外,PS21961-ST支持高频PWM调制操作,适合用于矢量控制、V/F控制等多种电机控制策略。其紧凑的S-PPIM封装不仅节省PCB空间,还便于散热设计,通常只需加装小型散热片即可满足大多数应用场景需求。模块引脚布局合理,输入控制端与输出功率端保持足够爬电距离,符合IEC绝缘标准,适用于要求高安全等级的应用场合。
PS21961-ST广泛应用于各类中小型电机驱动系统中,尤其适合对体积、能效和可靠性有较高要求的家电与工业控制领域。常见应用包括变频空调压缩机驱动、洗衣机变频电机控制、风扇与鼓风机调速系统、小型水泵控制系统以及工业伺服驱动器等。在这些应用中,该模块能够高效地将直流母线电压转换为三相交流电供给电机使用,并通过PWM调制实现精确的速度与转矩控制。
在家用电器领域,PS21961-ST因其高集成度和优异的EMI抑制能力而备受青睐。例如,在变频空调系统中,它作为主逆变器核心组件,配合MCU实现对压缩机电机的无级调速,达到节能降噪的目的。其内置保护功能减少了外围保护电路的设计复杂度,提高了整机的可靠性与生产一致性。
在工业自动化场景中,PS21961-ST可用于小型PLC配套的变频驱动单元、电动阀门执行机构、传送带调速装置等。由于其具备良好的抗干扰能力和宽温工作范围,可在恶劣工业环境下稳定运行。同时,模块支持数字控制接口,易于与DSP、ARM或专用电机控制IC连接,实现复杂的控制算法集成。此外,该模块也可用于不间断电源(UPS)、太阳能微逆变器及其他需要DC-AC转换的小功率电力电子设备中,展现出良好的通用性与适应性。
PM2003SA120
SGM21961
FPDR15AH60