时间:2025/12/28 4:06:46
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PS21963-AT是一款由Renesas Electronics(瑞萨电子)推出的智能功率模块(Intelligent Power Module, IPM),专为交流伺服电机驱动器、无刷直流(BLDC)电机驱动器以及小型变频器等应用而设计。该模块集成了高性能的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)功率开关、优化的驱动电路以及多种保护功能,能够显著简化系统设计并提高整体可靠性。PS21963-AT采用第七代CSTBT? IGBT技术,具备更低的导通损耗和开关损耗,从而实现更高的能效和更优的热性能。其内部集成了六只IGBT构成三相全桥拓扑结构,适用于三相逆变器应用。此外,该IPM还内置了针对过流、过热和欠压锁定(UVLO)等多种故障的实时保护机制,并通过单一故障输出引脚向外部控制器报告异常状态,便于系统快速响应并防止器件损坏。模块封装采用紧凑且可靠的Mini-DIP形式,具有良好的电气隔离性能,支持高达600V的母线电压,适用于单相或三相交流输入经整流后的母线电压系统。得益于高度集成化的设计,PS21963-AT可大幅减少外围元器件数量,缩短开发周期,降低生产成本,同时提升系统的抗干扰能力和长期稳定性。
型号:PS21963-AT
制造商:Renesas Electronics
模块类型:智能功率模块(IPM)
拓扑结构:三相全桥(600V/15A)
最大额定电压:600V
额定电流:15A(Tc=80°C)
IGBT技术:第七代CSTBT?
驱动电源电压范围:15V ±10%
逻辑输入电压兼容性:3.3V/5V TTL/CMOS
开关频率典型值:≤20kHz
导通延迟时间:约0.4μs
关断延迟时间:约0.6μs
工作温度范围(结温):-40°C 至 +150°C
隔离电压:2500Vrms/min
封装形式:Mini-DIP 24引脚
保护功能:过流保护(OCP)、短路保护、过热保护(OTP)、欠压锁定(UVLO)
故障信号输出:有(低电平有效)
PS21963-AT的核心优势在于其高度集成化的智能功率管理架构与先进的IGBT工艺相结合,提供了卓越的动态响应能力和系统级保护功能。首先,该模块采用了瑞萨第七代CSTBT?(Carrier Stored Trench Bipolar Transistor)技术,这种IGBT结构在保持高耐压能力的同时显著降低了导通压降和开关损耗,使得模块在高频开关操作下仍能维持较低温升,提高了整体效率并允许更小的散热设计。其次,集成的驱动电路经过精确匹配和优化,确保上下桥臂之间的开关时序一致性,有效避免直通现象的发生,提升了逆变器运行的安全性。每个通道均配备了独立的电平转换电路,支持高端浮动驱动,适应三相桥式拓扑的需求。
在保护机制方面,PS21963-AT内置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实现,一旦超过阈值即刻封锁驱动信号并触发故障输出引脚(FO),通知主控芯片采取应对措施。过热保护则利用集成在基板上的温度传感器监控模块内部温度,当结温接近安全极限时自动关闭输出以防止热失控。此外,各通道的驱动电源均设有欠压锁定(UVLO)检测电路,确保只有在供电电压稳定达标后才允许IGBT开启,防止因驱动不足导致的非饱和导通损坏。
该模块还具备良好的电磁兼容性(EMC)设计,所有逻辑输入端口均带有施密特触发器整形功能,增强了抗噪声能力,适合工业环境中存在强电磁干扰的应用场景。其Mini-DIP封装不仅体积小巧,还提供了足够的爬电距离和电气隔离强度,满足国际安全标准要求。用户无需复杂的外围驱动和保护电路即可构建高效可靠的电机控制系统,特别适合空间受限但性能要求较高的设备使用。
PS21963-AT广泛应用于需要高集成度和高可靠性的中小功率电机驱动场合。典型应用包括工业自动化领域的交流伺服驱动器,这类系统对动态响应速度、控制精度和运行稳定性有极高要求,而PS21963-AT凭借其快速的开关能力和精准的驱动控制,能够很好地满足伺服电机矢量控制的需求。此外,在数控机床、机器人关节驱动、精密定位平台中也常见该模块的身影。
在消费类和轻工业产品中,PS21963-AT被用于无刷直流电机(BLDC)驱动器,如高端风扇、空调压缩机、洗衣机变频驱动模块等,这些应用通常追求静音运行和高能效表现,该IPM的低噪声开关特性和高效能量转换能力恰好契合需求。同时,由于其具备完善的保护功能,即使在负载突变或电网波动的情况下也能保障系统安全,延长设备使用寿命。
另外,PS21963-AT还可用于小型通用变频器、电动工具驱动器、UPS不间断电源中的逆变级,以及太阳能微逆变器等新能源相关领域。在这些应用中,模块的紧凑尺寸有助于实现设备小型化,而高隔离电压和宽温工作范围则确保了在恶劣环境下的长期稳定运行。无论是封闭式控制柜还是暴露于高温高湿环境的户外设备,PS21963-AT都能提供可靠的功率输出支持。
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