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电源技术论文
IPM驱动和保护电路的研究
摘要：介绍了IPM的基本工作特性和常用IPM驱动和保护电路的设计方法，并给出了一个
驱动和保护电路的设计实例。
关键词：IGBT（绝缘栅双极性晶体管） IPM（智能功率模块）
PIC（功率集成电路）
智能功率模块（ＩＰＭ）是Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ
Ｍｏｄｕｌｅ的缩写，是一种先进的功率开关器件，具有ＧＴＲ(大功率晶体管)高电流
密度、低饱和电压和耐高压的优点，以及ＭＯＳＦＥＴ（场效应晶体管）高输入阻抗、
高开关频率和低驱动功率的优点。而且ＩＰＭ内部集成了逻辑、控制、检测和保护电路
，使用起来方便，不仅减小了系统的体积以及开发时间，也大大增强了系统的可靠性，
适应了当今功率器件的发展方向——模块化、复合化和功率集成电路（ＰＩＣ），在电力
电子领域得到了越来越广泛的应用。本文以三菱公司ＰＭ１００ＤＳＡ１２０为例，介
绍ＩＰＭ的基本特性，然后着重介绍ＩＰＭ的驱动和保护电路的设计。
１ ＩＰＭ的基本工作特性
１．１ ＩＰＭ的结构
ＩＰＭ由高速、低功率的ＩＧＢＴ芯片和优选的门级驱动及保护电路构成，如图１所
示。其中，ＩＧＢＴ是ＧＴＲ和ＭＯＳＦＥＴ的复合，由ＭＯＳＦＥＴ驱动ＧＴＲ，因
而ＩＧＢＴ具有两者的优点。
ＩＰＭ根据内部功率电路配置的不同可分为四类：Ｈ型（内部封装一个ＩＧＢＴ）、
Ｄ型（内部封装两个ＩＧＢＴ）、Ｃ型（内部封装六个ＩＧＢＴ）和Ｒ型（内部封装七
个ＩＧＢＴ）。小功率的ＩＰＭ使用多层环氧绝缘系统，中大功率的ＩＰＭ使用陶瓷绝
缘。
１．２ ＩＰＭ内部功能机制
ＩＰＭ的功能框图如图２所示。ＩＰＭ内置驱动和保护电路，隔离接口电路需用户自
己设计。
ＩＰＭ内置的驱动和保护电路使系统硬件电路简单、可靠，缩短了系统开发时间，也
提高了故障下的自保护能力。与普通的ＩＧＢＴ模块相比
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