白家电的变频器智能功率模块（IPM）技术及方案

由于世界各国不断关注节能问题，使节能型消费类产品的需求持续上升，尤其是电冰箱、洗衣机和空调等白家电产品。除了节能，白家电设计的挑战包括尺寸、散热、可靠性、噪声及外观设计等。如今，在白家电设计中具有显着节能、低噪声和优异变速性能等特性的无刷直流(BLDC)电机(或称“马达”)应用越来越广泛。据统计，高档电冰箱中可能会使用5个或以上电机，空调的室外机及室内机各使用2个，洗衣机/烘干机、洗碗机等通常也会使用2个电机，这就需要高能效的电机驱动/控制方案。

变频器技术的开发旨在高能效地驱动用于工业及家用电器的电机。此技术要求像绝缘门双极晶体管(IGBT)、快速恢复二极管(FRD)这类的功率器件，以及控制IC和无源元件。智能功率模块(IPM)将这些元器件高密度贴装封装在一起(见图1)，高能效地驱动电机，配合白家电对低能耗、小尺寸、轻重量及高可靠性的要求。IPM内置高击穿电压的驱动器IC、高击穿电压及大电流IGBT、快速恢复二极管、门极电阻、用于驱动上边IGBT及IGBT门极电阻的启动二极管、用于检测发热的热敏电阻、用于过流保护的分流电阻等，用于变频器电路。IPM提供低损耗，包含多种封装类型，电流范围宽。

图1:典型变频器IPM将多种元器件封装为模块

图2显示的是用于空调的典型电源电路模块。在这个示例中，变频器IPM用于驱动空调压缩机及室外风扇。变频器IPM采用微控制器(MCU)来工作。IPM模块高速开关电源，提供更精密控制，实现更高能效的空调工作。

图2:用于空调的变频器IPM应用示例

安森美半导体变频器IPM技术特征及优势