能效新高度,設計新思路!安森美高集成度IPM推動熱泵升級
加速推廣熱泵能帶來多重效益:從全生命周期來看,熱泵可為消費者節省開支,使其規避能源價格波動帶來的影響;改用熱泵供暖可減少溫室氣體排放,助力改善空氣質量;為滿足持續增長的需求,熱泵制造與安裝產業的規模擴張還將創造更多就業崗位。
熱泵室外機頂層拓撲結構下圖為安森美 (onsemi) 推薦的熱泵室外機方案框圖。 熱泵系統的室外機包含蒸發器(空氣源熱泵) 或地熱交換器(地源熱泵) 。 其他主要部件包括循環泵、 壓縮機和風扇。 上述所有應用都需要逆變器, 而 IGBT IPM 通??梢詽M足這一需求。 其他模塊包括檢測(電壓、 電流、 溫度) 、 CPU 和與室內機的連接。
智能功率模塊是一種高度集成的器件, 用作電源開關, 是目前集成度最高的器件之一。 IPM 可采用 IGBT 或 Si MOSFET 設計, 常用于電機控制應用、 風扇、 水泵和通用驅動器。 IPM 不僅可以將功率開關和柵極驅動器集成到單個封裝中, 還可以將 PFC 級和/或無源器件(如 NTC) 集成到單個封裝中。 其他優點包括改善電磁干擾、 優化空間利用、 降低功率損耗, 從而更容易進行散熱設計。IPM 功能特性
◆IPM 包含逆變器功率級、柵極驅動器、 NTC(可選)、自舉二極管和功率開關
◆將單相和三相輸入交流驅動器的功率提高到 1-20kW
◆直接鍵合銅:
優異的導熱系數: 24(Al2O3) 至 170 (AlN) W/mK
高效隔離,無任何性能下降: >20kV/mm
極高的電阻率 > 10Ωcm @20℃寬溫度范圍
用于 P2P 替換的常見封裝類型

圖8: 安森美 IPM 的集成度
熱泵的功率等級因預期用途而異。 一般來說, 家用熱泵的功率在 2kW 至 7kW 之間, 而商用三相熱泵的功率在 8kW至 15kW 之間。IPM 用途極為廣泛, 在熱泵系統中可用于控制以下組件:
主壓縮機 – 600/1200V
室內機風扇 – 600V 單相
循環泵 – 600V 單相, 低功率
室外機風扇 – 600/1200V
表: 安森美 IPM 產品組合中的熱泵壓縮機和風扇

全整合逆變器功率模塊,由獨立的上橋柵極驅動器、LVIC、六個 SiC MOSFET 和溫度傳感器組成。
關鍵特性:1200V M3P SiC MOSFET, 40A
米勒鉗位功能集成到柵極驅動器中
引腳與安森美 IGBT SPM31 兼容
用于結溫監測的 NTC 熱敏電阻
LVIC 中的溫度檢測和輸出電壓功能
無需側邊虛設引腳,可增加爬電距離
高功率密度、高效率、快速開關能力
DIP39 (54.5x31) 封裝













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