时间:2025/12/28 4:33:53
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PS21963-ET是富士电机(Fuji Electric)生产的一款智能功率模块(Intelligent Power Module,简称IPM),主要用于三相交流电机驱动和逆变器应用。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,能够显著简化用户在设计电机控制电路时的复杂度。PS21963-ET属于Mini-SPM(Small Size Smart Power Module)系列,采用紧凑型封装,适用于对空间要求较高的应用场景,如家用电器、小型工业电机驱动、风扇、泵类设备等。
该模块内部集成了六只IGBT(通常为三相全桥结构)及对应的反并联二极管,并内置了栅极驱动电路,可通过外部逻辑信号直接控制。此外,模块还具备多种保护机制,包括过流保护(OCP)、欠压锁定保护(UVLO)、过热保护(OTP)以及短路保护等,从而有效提升系统的可靠性与安全性。PS21963-ET支持高达600V的电压等级,适合用于200V至400V交流输入的变频系统中。
其封装设计具有良好的电气绝缘性能和散热能力,通常可直接安装在散热片上,便于热管理。同时,该模块采用表面贴装技术(SMT)引脚形式,有助于提高PCB组装效率。由于集成度高、外围元件少,使用PS21963-ET可以大幅减小整体系统体积,降低电磁干扰(EMI),并提升系统稳定性。
模块类型:三相全桥智能功率模块(IPM)
最大集电极电流(IC):10A
额定电压(VCES):600V
关断时间(toff):典型值约1.5μs
工作结温范围:-40°C 至 +150°C
存储温度范围:-40°C 至 +125°C
隔离电压:2500Vrms / 分钟
驱动电源电压(VCC):15V(推荐范围:13.5V ~ 16.5V)
逻辑输入电压(VIN):3.3V/5V 兼容
开关频率:最高可达20kHz
导通电阻(饱和状态):较低Rds(on)特性以减少导通损耗
内置保护功能:过流保护、欠压锁定、过热保护、短路保护
PS21963-ET具备高度集成化的智能功率模块架构,内部整合了驱动电路与功率IGBT芯片,使得用户无需设计复杂的隔离驱动电路,极大简化了系统设计流程。其驱动部分采用了优化的光耦或电平转换技术,确保高低边驱动信号之间无干扰,有效防止上下桥臂直通现象的发生。同时,每个驱动通道都配备了独立的死区时间控制机制,进一步提升了逆变器运行的安全性。
该模块具有优异的热性能表现,得益于富士电机先进的封装工艺,热量可以从底部基板高效传导至外部散热器,保证长时间高负载运行下的稳定性。模块内部的NTC温度传感器可用于实时监测芯片结温,在接近过热阈值时及时发出警报或切断输出,实现动态热保护。
PS21963-ET的输入逻辑接口兼容TTL和CMOS电平,支持3.3V和5V微控制器直接连接,无需额外电平转换电路,提高了与现代数字控制芯片(如DSP、MCU、FPGA)的适配性。其故障输出引脚(FO)能够在检测到异常状况时向主控芯片发送低电平信号,便于系统进行故障诊断与处理。
此外,该模块在电磁兼容性(EMC)方面也进行了优化设计,通过减少内部寄生参数和优化布线布局,降低了开关过程中的电压尖峰和振荡,从而减少了对外部电路的干扰。这不仅有助于满足工业级EMI标准,还能延长整个系统的使用寿命。整体而言,PS21963-ET是一款高性能、高可靠性的智能功率模块,特别适用于中小功率变频驱动场合。
PS21963-ET广泛应用于各类需要三相电机驱动的小型化电子设备中。最常见的用途包括家用空调、冰箱压缩机、洗衣机变频驱动、风机调速控制系统以及小型水泵驱动装置。在这些应用中,模块能够实现高效的能量转换和精确的电机转速控制,帮助提升能效等级,符合当前节能环保的发展趋势。
在工业自动化领域,该模块也被用于小型伺服驱动器、传送带控制系统、电动阀门驱动器等设备中。由于其内置多重保护功能,即使在恶劣的工作环境下也能保持稳定运行,减少因过流、过热等因素导致的系统故障率。
此外,PS21963-ET还可用于不间断电源(UPS)、太阳能微型逆变器、电动汽车辅助电源系统等电力电子变换装置中,作为DC-AC逆变的核心组件。其高集成度和高可靠性使其成为替代传统分立式IGBT加驱动方案的理想选择。
在研发和教学实验平台中,该模块也常被用作电机控制算法验证的硬件基础,因其接口清晰、保护完善,非常适合初学者和工程师快速搭建原型系统。随着智能制造和物联网技术的发展,支持智能诊断和远程监控的电机驱动系统越来越多地采用此类IPM模块,而PS21963-ET正好满足这一需求。
FSBB10CH60C
PM2001FA06
IPM210N60C3