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快捷公司FPAL/FPBL系列智能功率模块
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FPAL/FPBL: Fairchild smart Power module Families
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■北京市节能中心 祝大卫
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FPAL/FPBL系列智能功率模块(SPMs)是美国快捷(Fairchild)公司推出的产品。这些SPMs共有13个型号，是专门为洗衣机和空调器驱动系统这类低功率(0.4
2.0kw)应用而专门设计的。
FPAL/FPBL系列SPMs采用30脚陶瓷封装，顶视尺寸为55mm 57mm，隔离电压至少为2500Vrms。
FPAL/FPBL系列SPMs中的IGBTs额定电压VCES≥600V，额定电流IC=10 30A(TC=100℃)。模块的开关频率分3kHz、7kHz和15kHz三种类型，输出电流有3A、5A、7A、10A和15A四类，额定输出功率分别为0.4kW、0.75kW、1.4kW和2.0kW等几种。
FPAL/FPBL系列SPMs的内部结构、I/O引脚排列及其应用电路如图所示。
FPAL/FPBL系列SPMs是一种三相IGBT DC/AC逆变器。三相IGBT逆变器含有提供栅极驱动和带欠电压检测(门限电平是12V)和保护的控制ICs。低端低压IC(LVIC)用作驱动逆变器低端的三只sense-IGBTs，同时提供短路电流保护。高端高压ICs(HVICs)有三块(U、V和W)，分别用作驱动高端的三只普通IGBTs。对于FPAL系列的SPMs，还内置一只50k
(25℃)的NTC热敏电阻，该电阻在80℃下的阻值是6.3k 。SPM的脚12(RTH)输出用作温度监测。
LVIC脚1和三块HVICs脚28、脚24和脚19上的电源电压Vcc为15 1.5V。在每一块HVIC中，脚VB(U、V、W)与VCC(U、V、W)之间的快速恢复二极管DBS及脚VB(U、V、W)与脚VS(U、V、W)之间连接的0.1
F的电容CBS，组成自举电路。三只高端IGBTs的集电极电压为300V(最大值是400V)，从SPM的脚17施加。
FPAL/FPBL系列SPMs的逻辑输入与标准的CMOS或LSTTL兼容。在CPU与模块之间的接口电路中，低端输入上连接的RPL/CPL和高端输入上连接的RPH/CPH用作防止产生输入振荡。模块脚15、脚14和脚13为外部AC电机提供三相(U、V和W)驱动信号。SPM脚6(VFO)为故障输出。脚8(CSC)外接电容COD，设定故障输出持续时间。LVIC内相关电路与脚8和脚9外部的CSC、RF和RSC组成短路电流保护电路。低端三只sense-IGBTs发射极外部连接的电阻Rsc，是电流感测元件，Rsc的阻值设定电流保护的电平。
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