什么是IPM模块？

IPM是：Intelligent Power Module的缩写，中文叫智能功率模块。

IPM是一种先进的功率开关器件，兼有GTR（大功率晶体管）高电流、低饱和电压和高耐压的优点，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，不仅减少了系统的体积，缩短了开发时间，也增强了系统的可靠性，适应了当今功率器件的发展方向。

IPM的保护功能

保护电路可以实现控制电压欠压保护、过热保护、过流保护和短路保护。如果IPM模块中有一种保护电路动作，IGBT栅极驱动单元就会关断门极电流并输出一个故障信号（FO）。各种保护功能具体如下：

（1）控制电压欠压保护（UV）：IPM使用单一的＋15V供电，若供电电压低于12．5V，且时间超过toff＝10ms，发生欠压保护，封锁门极驱动电路，输出故障信号。

（2）过温保护（OT）：在靠近IGBT芯片的绝缘基板上安装了一个温度传感器，当IPM温度传感器测出其基板的温度超过温度值时，发生过温保护，封锁门极驱动电路，输出故障信号。

（3）过流保护(OC)：若流过IGBT的电流值超过过流动作电流，且时间超过toff，则发生过流保护，封锁门极驱动电路，输出故障信号。为避免发生过大的di/dt，大多数IPM采用两级关断模式，过流保护和短路保护 *** 。

（1）结构方面

①IPM由高速低功耗的IGBT管芯和优化的栅极驱动电路以及快速保护电路组成。即模块内部不仅把IGBT功率开关器件和驱动电路集成在一起，而且还具有过电流和过热等故障检测电路，即使发生负载短路或过热事故，也可以保护IPM不受损坏。

②复杂的电联结经过巧妙设计，布线极为合理，外形美观，体积小，结构紧凑。因此大大减少和缩短了连线，很好地解决了高速开关器件和驱动电路的分布参数问题，因而得到了较高的技术指标。同时给用户安装带来极大的方便。

③由于产品是采用电力半导体模块工艺生产，基本是靠模具和自动化设备进行生产，受人的因素干扰小，产品质量稳定。该产品在材料成本、制造费用、生产规模等方面都具有较大优势。与其他形式的IPM相比具有较大的竞争力和市场优势。

④主电路采用进口的IGBT方形芯片、高级芯片支撑板，模块压降小、功耗低，效率高，节电效果好。

⑤采用（DCB）陶瓷覆铜板，经独特处理方法和特殊焊接工艺，保证焊接层无空洞，导热性能好。

⑥采用进口专用IC、贴片元件等，大大提高了智能化控制能力，保证了驱动和控制电路的可靠性。

⑦模块内部采用进口高热导绝缘硅凝胶灌封，满足主电路所有芯片绝缘、防潮、导热的需要。外部采用环氧树脂浇注，实现上下壳体的牢固联结，以达到较高的防护强度和气闭密封。

⑧主电路、控制电路、与铜导热底板相互绝缘，绝缘耐压≥2500V（RMS），保证人身安全。

⑨采用先进的开关电源制造技术，通过独特方法实现隔离输出，满足驱动电路需要，并保证人身安全。

另外，控制端子与主电路电气隔离，非常方便地实现了模块间的随意串并联，为制造大功率控制设备创造了条件。

（2）驱动及控制性能方面

①开关速度快。 模块内的IGBT芯片都选用高速型，而且驱动延时小，所以开关速度快，损耗小。

②低功耗。 模块内部的IGBT导通压降低，开关速度快，所以功耗小。

③具有快速的短路保护功能。 模块实时检测IGBT电流，当发生严重的过流或直接短路时，IGBT将被软关断。

④具有过热保护功能。 在靠近IGBT芯片的绝缘基板上安装了温度传感器件，当基板达到设定温度时，IPM模块内部控制电路将截止栅极驱动。

⑤具有栅极驱动欠压封锁功能。 如果发生栅极驱动电压欠压，使IGBT进入放大区，模块内部控制电路将截止栅极驱动。

⑥抗干扰能力强。 优化的栅极驱动与IGBT集成，布局合理，无外部驱动线。

⑦无须采取防静电措施。