时间：2025/12/28 4:19:26
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PS21963-ST是富士电机（Fuji Electric）推出的一款智能功率模块（Intelligent Power Module, IPM），专为交流伺服电机驱动和通用逆变器应用设计。该模块集成了IGBT功率开关、驱动电路以及多种保护功能，提供了一种紧凑、高效且高可靠性的解决方案。PS21963-ST属于Mini-SPM（Small Size Power Module）系列，采用小型化封装设计，便于在空间受限的应用中安装。该模块内部包含三相全桥IGBT结构，适用于PWM逆变器拓扑，能够实现对交流电机的精确控制。模块内置的驱动IC负责将来自控制器的低电平逻辑信号转换为适合IGT栅极驱动的高电流信号，并集成死区时间控制以防止上下桥臂直通。此外，PS21963-ST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，确保系统在异常工况下的安全运行。其绝缘性能优良，支持较高的工作电压和温度范围，适用于工业自动化、数控机床、机器人、电梯驱动等高性能电机控制场合。由于其高度集成化的设计，使用PS21963-ST可以显著减少外围元器件数量，降低系统设计复杂度，提高整体可靠性。
型号：PS21963-ST
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）
最大耐压（VCES）：600V
额定集电极电流（IC）：15A（TC=80°C）
最大结温（Tj）：150°C
栅极驱动电源电压（VCC）：15V 典型值（范围：13.5V ~ 16.5V）
逻辑电源电压（VDD）：5V（用于接口逻辑）
输入逻辑电平兼容性：3.3V/5V CMOS/TTL
开关频率典型值：≤20kHz
导通延迟时间（td(on)）：约200ns
关断延迟时间（td(off)）：约400ns
上升时间（tr）：约100ns
下降时间（tf）：约150ns
隔离电压（Viso）：2500Vrms/min
封装形式：SPM-24 小型化封装
安装方式：螺钉固定或粘合剂散热
PS21963-ST的核心优势在于其高度集成的智能功率管理能力。该模块内部集成了六只IGBT构成三相全桥结构，并配备独立的驱动电路，所有驱动信号通过光耦隔离输入，有效提升系统的抗干扰能力和电气安全性。模块内置的专用驱动IC不仅提供稳定的栅极驱动电压，还具备自动死区时间插入功能，避免因控制信号重叠导致上下桥臂同时导通而引发的直通故障，从而显著提高系统的可靠性。
在保护功能方面，PS21963-ST集成了多重实时监测与保护机制。过流保护（OCP）通过检测每个下桥臂的饱和压降来判断是否发生过流或短路，一旦检测到异常，立即封锁驱动信号并输出故障报警信号（FO）。欠压锁定保护（UVLO）确保在VCC电压低于安全阈值时禁止IGBT导通，防止因驱动不足导致的器件损坏。过热保护（OTP）则通过集成在基板上的温度传感器监控模块内部温度，在过热情况下自动关闭输出并发出警告。
该模块还具备良好的热性能和电气绝缘性能，采用陶瓷基板和高绝缘材料封装，支持高达2500Vrms的电气隔离，适用于工业级严苛环境。其小型化的SPM-24封装减少了占用PCB的空间，同时优化了内部布线，降低了寄生电感，有助于提升开关速度和电磁兼容性（EMC）。此外，PS21963-ST的设计简化了散热设计，可通过简单的散热片满足大多数应用场景的热管理需求。
PS21963-ST广泛应用于需要高效、紧凑型电机驱动解决方案的工业控制系统中。典型应用包括交流伺服驱动器，用于数控机床、工业机器人、自动化装配线等高精度运动控制系统。在这些场合，PS21963-ST能够实现快速响应、低噪声和高效率的电机控制，满足闭环控制对动态性能的要求。
此外，该模块也适用于通用变频器（VFD），用于风机、水泵、压缩机等设备的调速节能控制。其内置的保护功能可有效应对电网波动、负载突变等异常情况，保障系统长期稳定运行。在电梯和扶梯驱动系统中，PS21963-ST因其高可靠性和紧凑设计而被广泛应用，有助于减小控制柜体积并提高系统安全性。
其他潜在应用还包括家用及商用空调的变频压缩机驱动、电动车辆辅助系统（如冷却泵、风扇控制）、不间断电源（UPS）中的逆变单元以及小型可再生能源逆变器等。由于其支持3.3V和5V逻辑电平输入，可直接与主流微控制器（MCU）、数字信号处理器（DSP）或FPGA连接，无需额外电平转换电路，进一步简化系统设计。对于需要高集成度、高可靠性和易于维护的嵌入式电力电子系统而言，PS21963-ST是一个理想的选择。
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PS21967-ST
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