Có lẽ bạn đã nghe nói đến chip IPMhoặc có thể chúng thậm chí nghe có vẻ không quen thuộc với bạn chút nào. Tuy nhiên, chúng có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau của ngành và cả ví dụ như trong các dự án DIY có động cơ, vì vậy trong bài viết này chúng ta sẽ thảo luận về chúng để chúng không có bí mật gì dành cho bạn.
Các mạch tích hợp này Chúng có thể rất thực tế, như bạn sẽ thấy và bạn có thể tìm thấy chúng ở nhiều biến thể khác nhau hoặc từ nhiều nhà sản xuất khác nhau, chẳng hạn như Infineon, STMicroelectronics, v.v.
IPM là gì?
Un mô-đun năng lượng thông minh hoặc IPM (Mô-đun năng lượng thông minh) Nó là một thiết bị chuyển mạch trạng thái rắn tiên tiến trên chip. Thuật ngữ “mô-đun nguồn” dùng để chỉ sự hiện diện của bộ phận chuyển mạch nguồn (thường là bóng bán dẫn loại IGBT) và mô-đun này là “thông minh” vì nó bao gồm mạch điều khiển và bảo vệ bổ sung. Mục tiêu là tối ưu hóa hiệu suất và tạo điều kiện thuận lợi cho việc thiết kế và triển khai giải pháp tổng thể.
IPM sử dụng các thiết bị bán dẫn để chuyển đổi năng lượng cao. Các thiết bị này có thể là FET, BJT hoặc IGBT, thiết bị sau là phổ biến nhất, mặc dù mọi thứ sẽ phụ thuộc vào ứng dụng mà IC này sẽ được sử dụng.
IPM liên quan đến nhiều thứ hơn là chỉ đơn giản là bật và tắt bóng bán dẫn và kết hợp các tính năng cần thiết vì chúng có thể là:
- Mạch điều khiển cổng- Họ phải sử dụng điện áp phù hợp và cung cấp lượng dòng điện lớn để chuyển mạch nhanh.
- Logic điều khiển cổng- Có thể được thiết kế để ngăn IGBT phía cao và phía thấp tiến hành đồng thời. Chức năng này được gọi là bảo vệ ngắt điện, chống dẫn điện chéo hoặc mạch khóa liên động.
- Mạch bảo vệ- Họ phải có khả năng phát hiện và giải quyết các tình trạng quá dòng, quá áp, ngắn mạch và thiếu điện áp.
- Chức năng giao tiếp- Nếu hệ thống cần duy trì nhật ký các sự kiện lỗi hoặc nhiệt độ vận hành thì sẽ cần có một số dạng chức năng liên lạc.
- Hiệu chỉnh hệ số công suất (PFC)- Một số ứng dụng yêu cầu hiệu chỉnh hệ số công suất (PFC).
Trong số các IPM trên thị trường, chúng ta có thể tìm thấy một số lượng lớn các mẫu, một số trong số đó được sản xuất bởi các công ty như Infineon hay STMicroelectronicsvà chủ yếu dành cho lĩnh vực ô tô, cho các hệ thống điều khiển động cơ khác nhau, mặc dù chúng cũng có thể được tìm thấy trong nhiều ứng dụng khác...
Các loại hoặc họ
các họ của các mô-đun IPM này Quảng cáo đôi khi có thể được chia theo đặc điểm, chẳng hạn như:
- gọn nhẹ: Chúng là những mô-đun nguồn nhỏ gọn và tích hợp cao. Chúng được thiết kế để điều khiển động cơ trong các ứng dụng khác nhau, từ thiết bị gia dụng đến quạt, máy bơm và các bộ truyền động đa năng. Chúng cũng bao gồm dòng CIPOS Nano và Micro, cùng nhiều dòng khác, là dòng mô-đun nguồn siêu nhỏ gọn và tích hợp cao dành cho các ứng dụng tiêu dùng, dân dụng và công nghiệp nhẹ. Ngoài ra còn có cho hệ thống ba pha.
- Gói tiêu chuẩn: Chúng mạnh mẽ và đơn giản hóa việc thiết kế hệ thống truyền động động cơ. Nó bao gồm các sản phẩm từ CIPOS Tiny, Nano, Micro và Mini gắn trên bề mặt đến các mô-đun CIPOS tiêu chuẩn có dải công suất từ 20W đến 5kW.
- HIỆU QUẢ: được thiết kế cho các ứng dụng có công suất rất cao hoặc các ứng dụng yêu cầu hiệu suất vượt trội về hiệu suất năng lượng, mật độ năng lượng, độ bền và độ tin cậy của hệ thống so với các ứng dụng trước đó.
Mỗi cái được thiết kế cho các ứng dụng hoặc nhu cầu khác nhau, điều này sẽ phụ thuộc vào những gì bạn muốn.
Ứng dụng của IPM
Các IPM có liên quan chặt chẽ nhất với điều khiển động cơ, nhưng chúng cũng được sử dụng trong các hệ thống điện liên tục, bộ biến tần và hệ thống năng lượng tái tạo, v.v. Vì vậy, chúng có thể được tìm thấy trong vô số thiết bị, chẳng hạn như:
- Điều khiển động cơ xe- IPM rất cần thiết trong điều khiển động cơ do khả năng xử lý dòng điện và điện áp cao cũng như khả năng bảo vệ và điều khiển.
- Hệ thống điện liên tục (UPS)- Được sử dụng trong UPS/UPS để cung cấp nguồn điện ổn định và đáng tin cậy.
- Bộ chuyển đổi/biến tần: cũng có mặt trong các hệ thống để chuyển đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều.
- Hệ thống năng lượng tái tạo: IPM có thể có trong các hệ thống như hệ thống năng lượng mặt trời và năng lượng gió, để chuyển đổi và kiểm soát năng lượng được tạo ra.
- Thiết bị gia dụng: để điều khiển động cơ và các bộ phận khác cần nguồn điện.