IGBT｜基礎篇

IGBT IPM實例：規格和功能概述

2024.05.22

重點

・以ROHM的第3代IGBT IPM“BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列”為例，介紹IGBT IPM的實際產品。

・透過技術規格書中的產品概要、特點、方塊圖等內容，瞭解IGBT IPM的基本規格。

到目前為止，作為IGBT IPM的基礎知識，我們已經介紹過以下內容：

從本文開始，將分幾個項目為大家介紹IGBT IPM的具體規格和功能。我們將以ROHM的第3代IGBT IPM“BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列”為例來展開具體內容。

IGBT IPM實例：規格和功能概述

接下來將為大家介紹“BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列”的概要，包括其應用領域、產品陣容、功能、特點以及與以往產品的不同之處。右圖為BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列外觀，共有兩種封裝。

如“IGBT IPM的優點”中所提到的，IPM的規格是在假設主要應用和近似應用的情況下設定的，其原本的使用方法就是根據用途選擇合適的產品。因此，設計的起點是先透過產品的技術規格書瞭解產品的規格和特點。

BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列的應用

BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列的規格主要是針對以下應用設定的：

  • ・AC100～240Vrms（DC400V以下）馬達控制用逆變裝置
  • ・大型家電（冷氣、洗衣機、冰箱）馬達控制用的逆變装置

基本上，這兩個系列的產品適用於控制馬達用的逆變裝置，具體需要根據要處理的功率來區分使用。

BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列的產品陣容

BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列的產品陣容如下，可根據功能和額定值選用。

機型 額定 附加功能
BM63373S-VA/BM63373S-VC 10A/600V 具有溫度輸出功能和過熱保護功能
BM63374S-VA/BM63374S-VC 15A/600V
BM63375S-VA/BM63375S-VC 20A/600V
BM63377S-VA/BM63377S-VC 30A/600V
BM63573S-VA/BM63573S-VC 10A/600V 具有溫度輸出功能
BM63574S-VA/BM63574S-VC 15A/600V
BM63575S-VA/BM63575S-VC 15A/600V
BM63577S-VA/BM63577S-VC 20A/600V

* -VA：加長型，-VC：控制側交錯型

BM6337xS-xx系列具有溫度輸出功能和過熱保護功能，BM6357x-xx系列只有溫度輸出功能。另外，每款型號都有兩種封裝形式，如表格下方的注釋所述，“-VA”是加長型，“-VC”是控制側交錯型產品。關於封裝的詳細內容後續將進行介紹。

型號名稱上附有連結，點擊型號名稱即可查詢技術規格書等產品資訊。順便提一下，在技術規格書中，“-VA”和“-VC”是通用的。

BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列的功能和特點概述

下面列出了BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列的功能特點和框圖。模組內的功能方塊分別是高側閘極驅動器、低側閘極驅動器、透過三相結構在高低側各配置3個IGBT、以及高側的bootstrap diode。各閘極驅動器都包含驅動電路和保護電路。

  • ■DC輸入、三相AC輸出IGBT逆變器
  • ■600V/10A、15A、20A、30A
  • ■低側IGBT射極開路
  • ■內建bootstrap diode
  • ■高側IGBT閘極驅動器（HVIC）
    ̵ 採用SOI（Silicon On Insulator）製程
    ̵ 驅動電路
    ̵ 高壓電平轉換電路
    ̵ bootstrap diode限流電路
    ̵ 控制電源電壓低於正常準位時的誤動作防止電路（UVLO，欠壓鎖定）
  • ■低側IGBT閘極驅動器 (LVIC)
    ̵ 驅動電路
    ̵ 短路保護電路(SCP)
    ̵ 控制電源電壓低於正常準位時的誤動作防止電路（UVLO，欠壓鎖定）
    ̵ 熱關斷電路 (TSD) *僅限BM6337xS-xx
    ̵ 類比溫度輸出電路（VOT）
  • ■錯誤輸出 (LVIC) ̵
    ̵ 低邊IGBT用SCP、TSD、UVLO被啟動時輸出錯誤資訊
  • ■輸入介面：支持3.3V和5V
  • ■UL認證：UL1557 File E468261

上一代產品與BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列的不同點

BM6337xS-xx/BM6357x-xx系列是ROHM第3代IGBT IPM產品。作為參考，下面列出了與上一代產品（第2代產品）之間的主要區別。兩代產品在規格、功能集成和功能增加、精度等方面存在差異。

規格和功能 第2代 IGBT IPM 第3代 IGBT IPM
PWM頻率陣容 低速開關產品 < 6kHz ≤ 20 kHz
高速開關產品 ≤ 20kHz
電流陣容 低速開關產品 10A / 15A 10A/15A/20A/30A
高速開關產品 10A/15A/30A
溫度監控精度 相當於VOT=2.77±0.14V
(LVIC溫度=90℃) ±6℃		 相當於VOT=2.77±0.05V
(LVIC溫度=90℃) ±2℃
溫度保護功能 TSD產品或 VO產品 TSD & VOT產品或VOT產品
保護功能因素識別 無（最小FO信號輸出時間 SCP：min 20µs UVLO: min 20µs TSD: min 20µs) 有（最小FO訊號輸出時間 SCP：min 45µs UVLO: min 90µs TSD: min 180µs)
IGBT（低側）關斷期間擴展功能 (Fault pulse tuning) 無 有
產品識別功能 無 有（HVCC未接通時，透過HINU-GND、HINV-GND、HINW-GND的阻抗來識別）
短路保護觸發電壓 0.48V±0.025V (VOT產品) 0.48V±0.025V
0.48V±0.05V (TSD產品)

*VOT：溫度輸出，TSD：熱關斷，SCP：短路保護，UVLO：控制電源電壓低

【下載資料】 IGBT基礎

IGBT是非常具有代表性的功率元件之一，包括馬達驅動等在內的應用十分廣泛。本手冊對IGBT的基礎知識進行介紹，例如根據其特點、結構和工作原理介紹其適用範圍和應用示例，同時還介紹了如何與其他功率元件進行比較和區分使用。

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