基于三菱IPM模块的外围接口电路设计
3．2 IPM的典型应用电路
良好的外围驱动电路为系统安全、可靠运行提供了重要保障。由IPM内部功能框图可知，器件本身已含有驱动电路。所以只需要提供电源、满足驱动功率要求的门极驱动信号和电气隔离装置即可。现以第五代C型IPM PS21563-P为例，来设计IPM的典型外围电路，如图4所示。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/175839.htm
自举电路可以由R、C、D组成，R、C、D的选择方法如下
其中：IDB——IC的驱动电流，PS21563-P最大驱动电流为2 mA；
T——IGBT最大通态脉宽，PWM频率为10kHz，则T=100μs；
△UDB——放电电压，取电压不低于14 V，则放电电压为△UDB=15 V-14 V=1 V。
由式(1)可得C=0．2μF，为增加系统的可靠性，选取50μF／50 V的高压陶瓷电容。
式中：t0——下桥臂IGBT最小脉冲宽度，死区时间为1．5μs，t0=3μs；
C——电容的计算值，C=0．2μF。由式(2)可得R=7．5 Ω。
D选取1A／600 V的快恢复二极管。
虽模块内部集成了专用的HVIC，其控制端口可与CUP端子直接相连。但为了确保系统安全可靠运行，电路采用高速、高共模比的IPM专用光耦HCPL-4504，实现光耦隔离的连接。为防止浪涌电流，整流后的直流母线电压经CDB941系列的吸收电容接入IPM的P、N端。在PS21563-P的短路保护电压检测端和VNC端之间接电流检测电阻，用于检测短路故障。短路保护动作电压门限为0．45～0．52 V，设定保护电流门限为5 A，所以取检测电阻值为0．1 Ω，电流取样信号经由Rsf、Csf组成的滤波电容输入到过流保护输入端CIN，当母线过电流时，FO故障输出端输出低电平。
4 结束语
系统运行和捌试结果表明，IPM供电电源稳定、可靠，系统运行良好。文中介绍的驱动和保护电路满足IPM工作要求，利用IPM自身的输出信号再配上一些外围保护电路，可以使系统保护电路更加完善，能够有效地保护器件。此设计方法有着广泛的应用范围。
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