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PS21963-4A 发布时间 时间:2025/12/28 4:05:45 查看 阅读:10

PS21963-4A是富士电机(Fuji Electric)推出的一款智能功率模块(Intelligent Power Module, IPM),广泛应用于交流电机驱动和逆变器系统中。该模块集成了六个IGBT功率开关、驱动电路以及多种保护功能,构成了一个完整的三相逆变桥结构。PS21963-4A采用紧凑型SIP(Single In-line Package)封装,便于安装在PCB上,适合空间受限的应用场景。该模块设计用于高效、可靠的电机控制,具备良好的热性能和电气隔离能力,能够有效减少外部元件数量,简化系统设计。其内置的驱动电路可确保IGBT的快速、稳定开关,同时集成的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,提升了系统的安全性和可靠性。PS21963-4A通常工作于开关频率较高的PWM控制环境中,适用于家用电器、工业自动化设备、小型变频器等场合。

参数

模块类型:三相IPM(智能功率模块)
  额定电压:600V
  额定电流:15A
  集电极-发射极饱和电压(Vce(sat)):典型值2.0V(在Ic=15A时)
  输入逻辑电平兼容性:3.3V/5V TTL/CMOS兼容
  开关频率:最高可达20kHz
  隔离电压:2500Vrms/min
  工作温度范围(Tj):-40°C 至 +125°C
  存储温度范围:-55°C 至 +150°C
  导通延迟时间(ton):约0.8μs
  关断延迟时间(toff):约1.5μs
  内部续流二极管反向恢复时间(trr):典型值0.6μs
  功耗(Pd):最大约100W(依赖散热条件)
  封装形式:SIP-23A

特性

PS21963-4A的核心优势在于其高度集成化的设计,将高边与低边驱动电路、自举二极管、门极电阻及保护电路全部集成于单一模块内部,显著降低了用户在设计外围驱动和保护电路时的复杂度。模块内部的IGBT采用了先进的沟槽栅场截止(Trench Field-Stop)技术,具有较低的导通损耗和开关损耗,从而提高了整体能效。此外,其驱动IC部分具备独立的电源引脚(VCC、VB、VS等),支持高边浮置供电,通过自举电路实现高边IGBT的正常驱动。
  该模块具备多重保护机制,其中过流保护通过检测下桥臂发射极电流实现,一旦超过设定阈值即触发保护动作,关闭输出并拉低故障输出引脚(FO)。欠压锁定保护确保在VCC或VB电压不足时禁止IGBT导通,防止因驱动电压不足导致IGBT工作在线性区而损坏。过热保护则通过集成的温度传感器监控芯片结温,当温度超出安全范围时自动封锁驱动信号,避免热失控。
  PS21963-4A还提供了一个开漏输出的故障反馈引脚(FO),可用于向主控MCU发送异常状态信号,便于系统进行故障诊断与处理。模块的输入信号经过施密特触发器整形,增强了抗噪声能力,确保在电磁干扰较强的工业环境中仍能可靠工作。其SIP封装设计使得模块可以直接插入PCB,节省了空间并提高了装配效率,特别适用于紧凑型变频控制系统。

应用

PS21963-4A主要应用于需要高效、紧凑型三相逆变解决方案的场合。典型应用包括家用空调、洗衣机、风扇等白色家电中的变频驱动系统,这些设备要求低噪音、高效率和长寿命,而该模块的高性能IGBT和集成保护功能正好满足这些需求。在工业控制领域,它常用于小型伺服驱动器、步进电机控制器、小型泵和风机的变频调速系统中,帮助实现精确的速度和转矩控制。
  此外,由于其良好的热稳定性和电气隔离性能,PS21963-4A也适用于太阳能微逆变器、不间断电源(UPS)以及电动工具中的电机驱动电路。在电动汽车辅助系统中,如车载空调压缩机驱动或电池冷却风扇控制,该模块也能发挥其高可靠性与紧凑尺寸的优势。得益于其3.3V/5V逻辑电平兼容性,它可以轻松与现代数字控制器(如DSP、ARM Cortex-M系列MCU)接口,无需额外的电平转换电路,进一步简化系统架构。

替代型号

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