IGBT基礎(chǔ)

那么，請您具體介紹一下BM6337x/BM6357x系列是如何解決其開發(fā)背景中需要解決的課題的。

首先，BM6337x/BM6357x系列最重要的亮點是同時實現(xiàn)了業(yè)內(nèi)出色的降噪性能和低損耗性能。

您之前沒提到過噪聲方面的話題。

為了降低功耗，我想基本上各家制造商都在努力減少IGBT IPM的損耗。一般而言，要想降低IGBT的損耗，需要降低開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗。而要減少開關(guān)損耗，提高開關(guān)速度通常很有效果，但同時會導(dǎo)致輻射噪聲 （EMI）增加。

近年來，因過于重視低損耗，導(dǎo)致EMI增加，即使采取相關(guān)措施也很難滿足EMC（電磁兼容性）的要求，因此除了低損耗之外，業(yè)內(nèi)對低噪聲的需求也很強烈。BM6337x/BM6357x系列正是針對這一點，同時以實現(xiàn)小型化和更出色的易用性為目標而開發(fā)的IGBT IPM。

接下來，我會介紹產(chǎn)品特點，但在此之前，為了便于理解，我先大致介紹一下BM6337x/BM6357x系列到底是什么樣的產(chǎn)品。

BM6337x/BM6357x系列是將IGBT、柵極驅(qū)動器、自舉二極管、再生用快恢復(fù)二極管一體化封裝的IPM，是直流輸入、三相交流輸出的IGBT逆變器。額定電壓VCES為600V，額定電流IC為±10A、±15A、±20A、±30A四種。

針對不同的額定電流，BM6337x系列是利用IPM的過熱保護功能（TSD：熱關(guān)斷電路）自主進行過熱保護的；BM6357x系列是利用溫度監(jiān)控輸出（VOT）功能——在任意溫度下都可從外部控制IPM的功能來進行過熱保護的。每款機型都有HSDIP25和HSDIP25VC兩種封裝。

IGBT IPM BM6337x/BM6357x系列的框圖和封裝

新產(chǎn)品有三個重要的特點，也是亮點。

? 同時實現(xiàn)了業(yè)內(nèi)出色的降噪特性和低損耗特性

? 溫度監(jiān)控功能的精度顯著提高，使削減外置熱敏電阻成為可能

?具備安裝于電路板后的產(chǎn)品識別功能，可檢測誤安裝

第一個是前面提到的最重要的亮點：“同時實現(xiàn)了業(yè)內(nèi)出色的降噪特性和低損耗特性”。

BM6337x系列通過優(yōu)化內(nèi)置的FRD（快恢復(fù)二極管）的軟恢復(fù)性能和IGBT，與普通產(chǎn)品相比，將峰值輻射噪聲降低6dB以上。另外，通過內(nèi)置降低了導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗的ROHM新一代IGBT，與以往產(chǎn)品相比，將功率損耗降低6%（fc=15kHz時）。

這種降噪和低損耗特性在業(yè)界已達到先進水平，很好地平衡了前述的為了降低損耗而提高開關(guān)速度導(dǎo)致輻射噪聲增加的這種權(quán)衡關(guān)系，以非常高的水平同時兼顧了兩者。

顯然，低損耗和低噪聲都非常重要。那么，這樣的特點可以帶來哪些好處呢？

通過降低應(yīng)用設(shè)備功耗的同時降低輻射噪聲，有助于減輕EMC對策負擔?；旧鲜切枰肼?a href="http://hljzzgx.com/tags/濾波器/" target="_blank">濾波器的，但與以往產(chǎn)品相比，具有能夠進一步簡化的可能性。在某些情況下，可以減少元器件數(shù)量和降低成本。

第二個特點是“溫度監(jiān)控功能的精度顯著提高”。

對于大多數(shù)普通產(chǎn)品而言，90℃時的溫度監(jiān)控精度保證為±5%（相當于5℃）。BM6337x/BM6357x系列成功地提高了該精度，實現(xiàn)了與熱敏電阻同等的90℃時±2%（相當于2℃）的保證精度。通過提供這種出色性能，在要實現(xiàn)高精度溫度監(jiān)控的情況下，有可能不再像以往一樣外置熱敏電阻，如果可能的話，將能夠減少元器件數(shù)量和設(shè)計工時。

第三個特點是“具備安裝于電路板后的產(chǎn)品識別功能，可檢測誤安裝”，請問這是什么樣的功能呢？

通常，IPM的型號名稱會印在封裝背面，因此在安裝到電路板上上以后就看不見型號名稱了。BM6337x/BM6357x系列也是一樣，有封裝相同但額定電流不同的型號，也有封裝與其他公司產(chǎn)品相同的型號，因此一旦誤安裝，也無法通過安裝后的外觀來識別。為了在安裝后能夠識別產(chǎn)品，BM6337x/BM6357x系列新增了可以通過測量特定引腳間的電阻值來識別型號的功能。

請問具體是怎樣識別的呢？

這張示意圖是框圖相應(yīng)引腳部分的截圖，里面標出了識別用的電阻。HINU/HINV/HINW引腳原本是U/V/W相高邊IGBT控制輸入引腳，如圖所示，也備有用于識別的電阻。HVCC是HVIC的控制電源引腳，工作時需要施加15V（標準）電壓，在使用識別功能時，需要將HVCC與GND引腳之間設(shè)置為0V，然后測量GND與HINU/HINV/HINW各引腳之間的電阻。

圖中的BM63373S-VA/-VC是10A/600V產(chǎn)品，HINU與GND之間的電阻值為25kΩ（標準），HINV和HINW分別為100kΩ（標準）。如表所示，每款產(chǎn)品的HINU-GND間電阻值各不相同，以此來識別產(chǎn)品。

關(guān)于測量方法，涉及到一些條件。

真是一個非常有特色的功能。至此您已經(jīng)為我們介紹了三大特點，除此之外，還有哪些應(yīng)該了解的亮點呢？

除了這三大特點之外，BM6337x/BM6357x系列的保護功能用起來也非常方便，下面我來介紹一下。IGBT IPM需要處理大功率，因此保護功能非常重要。BM6337x/BM6357x系列不僅配備基本的保護功能，還配有保護功能被激活時用來通知外部的FO引腳。

內(nèi)置保護電路有短路保護（SCP）、控制電源電壓下降時防止誤動作的欠壓鎖定電路（UVLO）和過熱保護（TSD：熱關(guān)斷電路，僅限BM6337x系列）。UVLO是高邊和低邊都有的保護功能，另外兩個是僅在低邊有的保護功能。這些保護功能都是廣為人知的功能，基本上可以保護自身免受損壞。

FO引腳是錯誤輸出引腳，可以在保護電路被激活時將狀態(tài)通知外部，不僅僅是簡單地輸出標志，而且還能夠通過輸出信號的長度來顯示哪種保護功能已被激活。如表所示，比如短路保護，如果保護功能發(fā)生時間為45μs以下，則FO將輸出4545μs的信號。通過控制用的外部MCU檢測該信號時間，就可以知道哪種保護功能被激活并記錄下來。關(guān)于保護功能和FO輸出，在《應(yīng)用指南》中都有說明，如需了解詳情，請參閱《應(yīng)用指南》。

原來如此。這真Intelligent（智能）啊，正像IPM的名稱含義一樣。

最后，能請您介紹一下BM6337x/BM6357x系列的產(chǎn)品陣容和應(yīng)用領(lǐng)域嗎？

在開頭我也簡單介紹過，BM6337x/BM6357x系列是600V耐壓的IGBT IPM，有10A、15A、20A、30A四種額定電流。BM6337x系列與BM6357x系列之間的區(qū)別在于，BM6337x系列是使用IPM的過熱保護功能（TSD：熱關(guān)斷電路）自主進行過熱保護的，而BM6357x系列則是利用溫度監(jiān)控輸出（VOT）功能從外部在任意溫度下控制IPM來實現(xiàn)過熱保護的。此外，有兩種封裝共16個型號的產(chǎn)品供選用。

產(chǎn)品陣容

*TSD:Thermal Shut Down（熱關(guān)斷）

BM6337x/BM6357x系列是面向白色家電和小型工業(yè)設(shè)備的電機用變頻器開發(fā)而成的，其主要應(yīng)用領(lǐng)域如下：

? AC100～240Vrms（DC400V以下）電機控制用變頻裝置

? 空調(diào)、洗衣機、冰箱等白色家電用的變頻器

? 工業(yè)機器人中的小容量電機等小型工業(yè)設(shè)備用的變頻器

? 其他進行變頻器控制的配備壓縮機或電機的應(yīng)用等

下面請您總結(jié)一下，謝謝！

IGBT IPM是將分立IGBT、驅(qū)動電路和保護電路一體化封裝的產(chǎn)品，因此具有節(jié)省空間且設(shè)計簡單的特點?？梢奍PM是使用起來非常方便的產(chǎn)品，但是近年來，對于功率器件要有助于應(yīng)用產(chǎn)品小型化和降低功耗的要求提高，BM6337x/BM6357x系列正是在這個背景下開發(fā)出來的新產(chǎn)品。

前面介紹了BM6337x/BM6357x系列的三大重要特點，我認為同時實現(xiàn)出色的降噪性能和低損耗性能，將會為業(yè)界做出重大貢獻。前面也提到過，注重低損耗會導(dǎo)致輻射噪聲增加，而采取EMC對策并不能很好地解決問題。而BM6337x/BM6357x系列可以解決這個課題，同時還可以削減元器件數(shù)量和設(shè)計工時。

另外，BM6337x/BM6357x系列還具備一些很有特色的功能，比如與熱敏電阻同等的高精度溫度監(jiān)控功能、產(chǎn)品識別功能以及通知已激活哪種保護功能的FO引腳等，是非常適用于白色家電和小型工業(yè)設(shè)備電機用變頻器應(yīng)用的IGBT IPM。

審核編輯：劉清