白家电的变频器智能功率模块(IPM)技术及方案

图4：安森美半导体IPM的IMST结构能降低总成本。

不仅如此，跟分立器件方案相比，安森美半导体IPM使用的IMST技术还提供更灵敏、更高精度的温度检测，实现更可靠的散热保护。IMST技术能够从铝板的高热传导率受益。热保护取决于控制器件检测到热变化的距离和时间。分立器件方案的温度检测距离较远，导致检测延迟。IMST技术在模块中内置热敏电阻，故以高度受控的方法监测检测时间及针对快速发热事件的灵敏度，因而延迟时间短，检测性能高，提供可靠的散热保护，参见图5。

图5：IMST技术提供更优异的温度检测，提供更可靠的散热保护。

IMST技术的另一项重要优势是其电路功能。由于内置了用于检测电流的分流电阻，就可以在不超过3微秒时间内实现短路保护，因为用于电流保护的元件在模块内的布局位置很近。安森美半导体的IMST技术能够将不同元器件贴装在PCB上，因此，能够减小PCB，使PCB易于设计，缩短终端产品的设计时间。

安森美半导体的IMST IPM能够帮助大幅减少元件数量，帮助降低系统总成本。。以安森美半导体的STK551U362A-E IPM为例，仅需电容、电阻及二极管等外围元件11颗，而相同功能的竞争产品的外围元件数量可能高达23颗。

其它的IMST IPM优势，还包括噪声抑制、降低浪涌电压等。降低电机噪声是白家电设计工程师面对的设计挑战之一。安森美半导体的IMST技术有效降低开关EMC/EMI噪声，因为铝金属基板与铜箔图案之间的绝缘树脂产生了分布式电容。此外，像IPM这样的高压、大电流器件，在进行脉宽调制(PWM)开关工作期间，开关关断时会产生由布局及绕线中寄生电感导致的瞬态高压尖峰。但IMST基板本质上会抑制高压并降低噪声，因为模块内的布线经过了预测试，固有寄生参数极小，能够降低浪涌电压。

安森美半导体的IPM在能效性能方面则更有优势。在相同条件下的测试结果显示，安森美半导体的IPM模块的能耗更低，能效高出10%甚至更高。更高能效的方案在本质上帮助减小散热片尺寸，提升可靠性，解决白家电的设计挑战。

图6：安森美半导体的IPM能耗更低，能效更高。

安森美半导体的IPM 采用单列直插式封装(SIP)型封装，这种封装提供贴装的灵活性，能够以引线成形方式将模块水平或垂直贴装。采用垂直贴装时，由于占位面积及PCB面积相应较少，故提供空间的优势。SIP结构简化布局，有利于缩短PCB设计时间。安森美半导体为符合不同的客户需求，也规划提供双列直插封装(DIP)封装的IPM。

安森美半导体变频器IPM产品阵容

安森美半导体提供一系列创新的IPM，既包括单分流电阻型，也包含3分流电阻型。公司的创新、智能及高集成度的方案，帮助设计工程师解决他们面对的挑战。此外，安森美半导体的产品满足UL标准认证要求，可帮助客户缩短设计及评估时间。

表1：安森美半导体的变频器IPM产品阵容。

总结：

安森美半导体基于IMST技术的IPM提供多重技术优势，解决白家电设计工程师的各种设计问题。由于设计紧凑、占位面积少的IPM模块集成了多种内置特性及智能功能，工程师可以简化设计、减小电路板空间、提升可靠性、减少元器件数量及降低元器件总成本。