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PS21964-4S 发布时间 时间:2025/9/29 20:08:25 查看 阅读:7

PS21964-4S 是由 Renesas Electronics(瑞萨电子)生产的一款智能功率模块(IPM,Intelligent Power Module),主要用于三相交流电机驱动和逆变器应用。该模块集成了六个绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为功率开关,并内置了优化的驱动电路和多种保护功能,构成一个高度集成的功率解决方案。PS21964-4S 属于 PS219A 系列产品之一,采用第四代硅技术,具备低导通损耗和开关损耗,适用于工业自动化、家用电器(如变频空调、洗衣机)、小型电动机驱动等对效率和可靠性要求较高的场合。
  该模块采用紧凑型 S-Module 封装,具备良好的热性能和电气隔离能力,支持表面贴装(SMT)工艺,便于自动化生产。其内置的驱动电源隔离设计减少了对外部元件的依赖,简化了系统设计。此外,PS21964-4S 集成了欠压锁定(UVLO)、过流保护(OCP)、过热保护(OTP)以及故障反馈信号输出功能,能够实时监控模块运行状态,提高系统的安全性和稳定性。

参数

模块类型:三相桥式 IGBT 智能功率模块(IPM)
  额定电压:600 V
  额定电流:15 A(Tc = 80°C)
  最大开关频率:20 kHz
  内置驱动电源:支持高端浮动电源(自举供电)
  输入逻辑电平:兼容 3.3 V 和 5 V TTL/CMOS
  导通压降(VCE(sat)):典型值 1.75 V(IC = 15 A, VGE = 15 V)
  开关时间(开通/关断):ton ≈ 120 ns,toff ≈ 600 ns(典型值)
  隔离电压:2500 Vrms / 分钟(绝缘耐压)
  工作温度范围(Tj):-40°C 至 +150°C
  存储温度范围:-55°C 至 +150°C
  封装形式:S-Module(表面贴装型)
  引脚数量:26 引脚
  保护功能:欠压锁定(UVLO)、过流保护(OCP)、过热关断(OTP)、故障信号输出(FO)

特性

PS21964-4S 的核心优势在于其高度集成化的设计理念,将功率器件与驱动控制电路整合于单一模块中,显著降低了系统设计复杂度。其内部采用第四代沟槽栅场截止(Trench Field-Stop)IGBT 技术,这种结构通过优化电场分布,有效降低了导通电阻和尾电流,从而减少导通损耗和关断过程中的能量损耗,提高了整体转换效率。该技术特别适用于高频 PWM 调制的应用场景,如变频器和伺服驱动器,在保持高效率的同时还能减小散热器尺寸,有助于实现设备的小型化和轻量化。
  该模块内置了独立的高端和低端驱动电路,所有驱动信号均通过光学或电容隔离技术进行耦合,确保了控制侧与功率侧之间的电气隔离,提升了系统的抗干扰能力和安全性。驱动电路还集成了死区时间控制逻辑,防止上下桥臂直通短路,进一步增强了可靠性。此外,模块具备快速响应的故障检测机制,当发生过流、过热或欠压等情况时,会立即封锁驱动信号并输出低电平的故障信号(FO),通知主控 MCU 采取相应措施,避免损坏外部元件或引发安全事故。
  在热管理方面,PS21964-4S 采用了低热阻的陶瓷基板和优化的内部布局,使得热量能够高效传导至散热器,维持芯片结温在安全范围内。其 S-Module 封装支持自动贴片工艺,适合大规模生产,同时具备良好的机械强度和长期可靠性。整个模块经过严格的出厂测试,包括高压绝缘测试、功能验证和老化筛选,确保每一片产品都符合工业级质量标准。这些特性共同使 PS21964-4S 成为中小功率电机驱动领域中值得信赖的核心组件。

应用

PS21964-4S 广泛应用于需要高效、紧凑且可靠的三相逆变电路的场合。最常见的用途是变频空调中的压缩机驱动单元,其高效率和集成化设计有助于提升整机能效比(EER),满足日益严格的节能环保法规。此外,该模块也广泛用于洗衣机、洗碗机等家用电器中的永磁同步电机(PMSM)或感应电机(IM)驱动系统,实现平稳启动、精确调速和静音运行。
  在工业控制领域,PS21964-4S 可用于小型伺服驱动器、风机、水泵和传送带电机控制系统,支持矢量控制和直接转矩控制等先进算法,提高动态响应性能和运行精度。由于其具备完善的保护机制和稳定的驱动性能,特别适合无人值守或长时间连续运行的工业环境。
  此外,该模块还可应用于太阳能微型逆变器、电动工具、电动自行车控制器以及不间断电源(UPS)等电力电子设备中,作为 DC-AC 转换的核心部件。其宽温工作范围和高抗扰能力使其能够在恶劣环境下稳定运行。随着节能减排趋势的加强,PS21964-4S 在新能源和智能家电领域的应用前景持续扩大。

替代型号

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PS21964-4S参数

  • 标准包装5
  • 类别半导体模块
  • 家庭功率驱动器
  • 系列Intellimod™
  • 类型IGBT
  • 配置3 相
  • 电流15A
  • 电压600V
  • 电压 - 隔离1500VDC
  • 封装/外壳PCB 模块
  • 配用DK-PS21964-ND - KIT DEV INTERFACE IPM MINIDIP