1.1.2. Непосредственносвязующая медная конструкция

IPM с более высокой мощностью сконструированы с использованием керамических изоляционных материалов. В этих модулях применяется прямое соединение с медью (DBC), в котором медные полоски присоединяются непосредственно к керамической подложке без использования припоя. Эта подложка обеспечивает улучшенные тепловые характеристики и большую способность проводить ток, необходимые в устройствах с высокой мощностью. Цепи управления затвором и схема контроля находятся на отдельной печатной плате, смонтированной непосредственно над силовыми устройствами. Эта печатная плата представляет собой многослойную конструкцию со специальными экранирующими слоями для устойчивости к электромагнитным помехам. На рис.1.4. показана конструкция “разумного” силового модуля с использованием DBC. На рисунке 1.5. представлен PM 75 RSA 060 (75 А, 600 В IPM).

Рис. 1.4. DBC разумный силовой модуль

1 - силовой вывод

2 - печатная плата управления

3 - интегральная микросхема

4 - внутреннее соединение

5 - эпоксидная смола

6 - сигнальный вывод

7 - корпус

8 - основание

9 - чип IGBT

10 - керамическая подложка

1 1 - силиконовый гель

Рис. 1.5. PM 75 RSA 060

1 - силовой вывод

2 - эпоксидная смола

3 - штырь управления

4 - сигнальный вывод

5 - корпус

6 - основание

7 - силиконовый гель

8 - силиконовый чип

9 - плата DBC

10 - вывод внутреннего соединения

11 - электрод

12 - алюминиевый провод

13 - печатная плата управления

14 - резистор

15 - экранирующий слой

1.1.3. Преимущества “разумных” силовых модулей

Разумные силовые модули были разработаны и совершенствоваись путем снижения проектных и производственных расходов, а также путем улучшения рабочих характеристик системы и надежности по сравнению с обычными IGBT. Проектирование схем на модулях упрощается и гарантируется координация управления модулем при объединении цепей управления и защиты непосредственно в IPM. Уменьшенное время продажи - только одна из дополнительных выгод использования IPM. Другие включают повышенную надежность системы благодаря автоматизированной сборке IPM, испытаниям и уменьшению количества компонентов, которые должны быть куплены и собраны. Часто размеры системы могут быть уменьшены благодаря менее жестким требованиям к теплоотводу в результате уменьшения потерь модуля в открытом состоянии и при переключениях. Во всех IPM применен одинаковый стандартизованный интерфейс управления затвором с логическими схемами контроля уровня, позволяющий осуществить расширение производственной линии без дополнтелной разработки схем управления. И, наконец, способность самозащиты IPM в аварийных ситуациях снижает вероятность повреждения устройства во время испытаний, а также в условиях перегрузок.

1.2. Регламентированные значения параметров и характеристик ipm

Справочные данные IPM подразделяются на три части:

* максимальные регламентированные значения

* характеристики (электрические, тепловые, механические)

* рекомендуемые условия работы

Пределы, указанные как максимальные регламентированные значения, нельзя превышать ни при каких условиях, в противном случае может произойти разрушение IPM.

Ключевые параметры, необходимые для разработки системы, указаны как электрические, тепловые и механические характеристики.

Рекомендуемые условия работы и схемы применения должны рассматриваться при проектировании как предпочтительные.