PS21963-4C是富士电机(Fuji Electric)生产的一款智能功率模块(Intelligent Power Module, IPM),属于Mini-SPM(Small Power Module)系列,广泛应用于交流电机驱动和逆变器系统中。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,旨在为用户提供高可靠性、紧凑设计和简化系统开发的解决方案。PS21963-4C特别适用于小型变频器、家用电器(如空调、洗衣机)、工业控制设备以及小型电机驱动系统等场合。该模块采用600V电压等级,具备三相桥式结构,内部包含六个IGBT和反并联二极管,并内置了针对过流、过热和欠压的实时保护机制。其驱动信号接口兼容3.3V或5V逻辑电平,便于与微控制器(MCU)、数字信号处理器(DSP)或FPGA直接连接,无需额外的电平转换电路。封装方面,PS21963-4C采用紧凑的表面贴装型SMD封装,具有良好的散热性能和机械稳定性,适合自动化贴片生产流程。此外,该模块还优化了内部布线以减少寄生电感,从而降低开关过程中的电压尖峰和电磁干扰(EMI),提高系统整体效率和可靠性。
型号:PS21963-4C
制造商:Fuji Electric
模块类型:智能功率模块(IPM)
拓扑结构:三相全桥(600V/15A)
额定电压:600V
额定电流:15A(Tc=80°C)
最大开关频率:20kHz
驱动电源电压范围:15V ±10%
逻辑电源电压:3.3V 或 5V
输入逻辑电平:TTL/CMOS 兼容
导通延迟时间:约0.5μs
关断延迟时间:约1.0μs
工作温度范围(结温):-40°C 至 +150°C
存储温度范围:-40°C 至 +125°C
隔离电压:2500Vrms/min
封装形式:SMD,小型化模块封装
内置保护功能:过流保护(OCP)、欠压锁定(UVLO)、过热保护(OTP)
PS21963-4C智能功率模块具备多项先进特性,使其在中小型电机驱动应用中表现出色。首先,该模块集成了完整的三相逆变桥结构,包含六个IGBT和反向并联的快速恢复二极管,所有功率器件均经过严格匹配,确保三相输出的对称性和稳定性,有效减少电机运行时的转矩脉动和谐波成分。其次,模块内置专用驱动IC,能够提供稳定的栅极驱动电压(通常为15V),并具备软关断功能,在检测到故障时可平滑地关闭IGBT,避免因突然关断引起的电压过冲损坏器件。
该模块的保护机制十分完善。它具备实时过流保护(OCL),通过检测下桥臂发射极电压来判断是否发生短路或过载,一旦超过阈值即触发保护并封锁输入信号;欠压锁定(UVLO)功能确保在驱动电源电压不足时禁止IGBT导通,防止因驱动不足导致的器件饱和损耗过大而烧毁;同时,模块内部集成NTC温度传感器,可监测芯片结温并在过热时发出警报或自动关断,保障系统安全。
PS21963-4C还优化了电磁兼容性设计,采用低寄生电感的内部布局和共源极电感抑制技术,显著降低了开关噪声和dV/dt干扰,提高了系统的抗干扰能力。其输入接口支持3.3V和5V逻辑电平,可以直接与主流微控制器连接,无需外加光耦或驱动缓冲器,大大简化了外围电路设计。此外,模块采用绝缘陶瓷基板和高耐压封装材料,具备优良的电气隔离性能和长期可靠性,适用于高湿度、高温等恶劣工作环境。
PS21963-4C主要应用于需要高效、紧凑型逆变器设计的小功率交流电机控制系统。典型应用场景包括家用空调的变频压缩机驱动,其中该模块负责将直流母线电压转换为三相可变频率电压,实现对压缩机电机的精确调速,从而提升能效比(EER)并降低噪音水平。在洗衣机中,特别是滚筒式洗衣机的直驱变频电机控制中,PS21963-4C可用于实现平稳启停、精准转速控制和节能运行模式。
在工业领域,该模块适用于小型伺服驱动器、风机水泵变频控制、电动工具以及自动化设备中的电机驱动单元。由于其具备完善的保护功能和高集成度,能够显著缩短产品开发周期,降低系统故障率,因此也被广泛用于商用制冷设备、空气净化器、电梯门机控制等对可靠性和体积有较高要求的场合。
此外,PS21963-4C还可用于太阳能微型逆变器、不间断电源(UPS)以及电动汽车辅助系统(如冷却风扇、油泵)的电机驱动部分。其表面贴装封装形式适合现代自动化生产线,有助于提高生产效率和一致性。由于其良好的热稳定性和抗干扰能力,即使在电网波动较大或环境温度较高的条件下也能保持稳定运行,进一步拓展了其应用范围。
PM2007SA120