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PS21965-4W 发布时间 时间:2025/12/28 4:15:02 查看 阅读:9

PS21965-4W是富士电机(Fuji Electric)推出的一款智能功率模块(Intelligent Power Module,IPM),广泛应用于交流电机驱动和逆变电源系统中。该模块集成了IGBT功率器件、驱动电路以及多种保护功能,采用紧凑的六单元全桥拓扑结构,适用于中小功率的三相逆变器设计。PS21965-4W属于第五代IPM产品,具有高可靠性、低损耗和集成度高的特点,能够显著简化用户系统的硬件设计并提升整体效率。模块内部包含六个IGBT及反并联二极管,构成完整的三相逆变桥,适合用于家用空调、工业变频器、小型伺服系统等场合。其封装形式为四端子连接方式(4W表示4-pin Wiring),有助于降低引线电感,提高开关过程中的电压稳定性,减少电磁干扰。此外,该模块具备内置的温度检测、过流保护、欠压锁定(UVLO)和短路保护等安全机制,确保在异常工况下能够及时关断,保护主控芯片和外围电路。PS21965-4W支持+15V单电源供电,逻辑接口兼容3.3V和5V TTL/CMOS电平,便于与DSP、MCU或FPGA等控制器直接连接,无需额外电平转换电路。

参数

型号:PS21965-4W
  模块类型:智能功率模块(IPM)
  拓扑结构:六单元全桥(3相全桥)
  额定电压:600V
  额定电流:15A(Tc=80°C)
  最大输出电流(峰值):30A
  开关频率:最高可达20kHz
  驱动电源电压:+15V(推荐范围:+13.5V 至 +16.5V)
  逻辑输入电压:兼容3.3V/5V TTL/CMOS
  隔离耐压:2500Vrms/min
  工作温度范围(环境):-10°C 至 +100°C
  存储温度范围:-40°C 至 +125°C
  内置保护功能:过流保护(OCP)、欠压锁定(UVLO)、过热保护(OTP)、短路保护
  安装方式:螺钉固定
  封装形式:S型四端子封装(4-Pin Wiring)

特性

PS21965-4W的核心优势在于其高度集成的智能化设计与优异的热性能表现。模块内部集成了六只IGBT及其反向并联二极管,构成标准的三相全桥电路结构,所有功率器件均基于富士第五代沟槽栅场截止(Trench Field-Stop)IGBT技术制造,具备更低的导通压降和开关损耗,从而实现更高的能效比和更小的散热需求。其驱动电路部分采用了高绝缘耐压的光耦隔离技术,确保控制侧与功率侧之间的电气隔离,有效防止噪声干扰导致误动作。每个上桥臂和下桥臂的驱动都配备了独立的负偏压关断机制,在高dV/dt环境下仍能保证IGBT可靠关断,避免误导通现象。
  该模块内置多重保护机制,包括实时电流检测与比较电路,一旦负载发生短路或过流,模块可在数微秒内自动封锁驱动信号,并通过故障输出引脚(FO)向主控系统发出警报,防止功率器件因过热或过应力损坏。过热保护则通过集成在模块基板上的NTC热敏电阻实现,当芯片结温超过设定阈值时,系统将触发保护动作。此外,模块支持软启动功能,可通过外部RC网络调节开启速率,减小启动冲击电流,延长系统寿命。
  PS21965-4W采用优化的四端子输出结构(4W),即每个输出端口配备两个并联引脚,显著降低了线路寄生电感,提升了大电流切换过程中的电压稳定性,尤其适用于高频PWM调制的应用场景。这种设计还能改善电流分布均匀性,减少局部热点形成,增强长期运行的可靠性。模块外壳为绝缘陶瓷基板结构,无需额外绝缘垫片即可直接安装于散热器上,简化装配流程并提高热传导效率。整体符合RoHS环保标准,适用于全球范围内的工业与消费类电子产品设计。

应用

PS21965-4W主要应用于需要高效、紧凑型三相逆变解决方案的各种场合。典型使用领域包括家用及商用空调系统的变频压缩机驱动,其中模块的高集成度和内置保护功能可大幅缩短开发周期并提升整机可靠性。在工业自动化领域,它被广泛用于小型通用变频器、风机水泵调速控制系统以及传送带驱动装置中,支持矢量控制和V/f控制等多种调速策略。此外,该模块也适用于不间断电源(UPS)、太阳能微逆变器、小型电动工具和轻型电动车的电机控制器设计。
  由于其良好的抗干扰能力和稳定的驱动性能,PS21965-4W在存在复杂电磁环境的设备中表现出色,能够在高温、高湿或振动条件下稳定运行。配合适当的栅极电阻和吸收电路设计,可在20kHz以下的开关频率范围内实现低噪音、低损耗的能量转换。对于需要快速响应和精确转矩控制的应用,如小型伺服系统或机器人关节驱动,该模块也能提供足够的动态性能支持。其标准化的引脚布局和通用接口设计使得不同厂商的控制板可以方便地进行替换和升级,有利于产品平台化开发。

替代型号

PM2002ESA120
  SGM21965H

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