Powerex PS21661-FR

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики, парт-номера и совместимые модели для интеллектуального силового модуля (IPM) Powerex PS21661-FR.

Описание

Powerex PS21661-FR — это интеллектуальный силовой модуль (IPM), предназначенный для управления трехфазными бесщеточными двигателями переменного тока. Он интегрирует в одном корпусе шесть высокоскоростных IGBT-транзисторов с драйверами нижнего плеча и схемой защиты.

Модуль является представителем 6-го поколения S-серии (Series 6) от Powerex (ныне Mitsubishi Electric), что означает улучшенные характеристики по сравнению с предыдущими поколениями: более низкое падение напряжения насыщения коллектор-эмиттер (Vce(sat)), меньшие потери на переключение и повышенную стойкость к помехам.

Ключевые особенности:

• Полная интеграция: Содержит 6 IGBT-транзисторов, драйверы, схему защиты и выходной усилитель с ШИМ.
• Защита: Имеет встроенную защиту от перегрузки по току (OC), короткого замыкания (SC), недостаточного напряжения питания драйвера (UV) и перегрева (OT). При срабатывании защиты формируется аварийный сигнал (FO).
• Гальваническая развязка: Входные сигналы управления (IN) и выход аварийного сигнала (FO) имеют гальваническую развязку, что упрощает подключение к низковольтной управляющей логике (микроконтроллеру, DSP).
• Компактность: Выполнен в компактном корпусе, что экономит место на печатной плате по сравнению с дискретными решениями.
• Надежность: Корпус обеспечивает высокую изоляцию (2500 Vrms/мин) и предназначен для работы в жестких промышленных условиях.

Основные технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | Примечание | | :--- | :--- | :--- | | Производитель | Powerex (Mitsubishi Electric) | | | Тип корпуса | 25-контактный, изолированный | | | Конфигурация | 3-фазный инвертор (6 в 1) + драйверы + защита | | | Макс. напряжение коллектор-эмиттер (Vces) | 600 В | | | Номинальный ток коллектора (Ic @ 100°C) | 10 А | Для каждого IGBT | | Макс. ток коллектора (Icm) | 20 А | | | Падение напряжения (Vce(sat) тип.) | 1.85 В | @ Ic=10A, Vge=15V | | Напряжение питания драйвера (Vcc) | 13.5 - 16.5 В | Рекомендуется 15 В | | Входное напряжение управления (IN) | 3.3 - 5 В | Совместим с TTL/CMOS | | Время включения (ton) | 0.20 мкс | | | Время выключения (toff) | 0.35 мкс | | | Защита от перегрузки по току (OC) | Есть | Ток срабатывания ~17.5 А | | Защита от недостаточного напряжения (UV) | Есть | Порог ~ 12.5 В (Vcc) | | Защита от перегрева (OT) | Есть | Встроенный NTC-термистор | | Выход аварийного сигнала (FO) | Есть | Открытый коллектор | | Тепловое сопротивление (переход-корпус) | 1.25 °C/W | | | Макс. температура перехода (Tj) | 150 °C | | | Степень изоляции | 2500 Vrms / 1 мин. | |

Парт-номера и прямые аналоги

Поскольку Powerex был поглощен Mitsubishi Electric, официальным и прямым аналогом является номер от Mitsubishi.

• Прямой аналог:

  • Mitsubishi Electric PM20CSJ060 — это официальное современное обозначение той же самой модели. Фактически, это один и тот же модуль под разными названиями.

• Функциональные аналоги и замены (от других производителей):

  • Infineon Technologies (быв. International Rectifier): IRAMX16UP60B (16A, 600V)
  • ON Semiconductor: STK5Qxx系列 (нужно подбирать по току и напряжению)
  • Fairchild Semiconductor (ныне ON Semi): FSBxx系列 (Smart Power Module, но в другом корпусе)
  • STMicroelectronics: SLLIMM™-nano series (например, STGIPL14K60)

Важно: При замене на аналог от другого производителя обязательно необходимо сверяться с даташитом, так как могут отличаться: распиновка, номиналы токовой защиты, параметры dead-time, требования к электролитическим конденсаторам в цепи питания и т.д.

Совместимые модели и применение

Модуль PS21661-FR (PM20CSJ060) совместим с широким спектром оборудования, где требуется управление трехфазным двигателем малой и средней мощности.

Типичные области применения:

• Чиллеры и тепловые насосы
• Приводы вентиляторов и насосов
• Промышленные контроллеры двигателей
• Станки с ЧПУ (для вспомогательных приводов)
• Робототехника (манипуляторы, сервоприводы)
• Компрессоры в системах кондиционирования и вентиляции

Совместимость с управляющими контроллерами: Модуль напрямую совместим с большинством микроконтроллеров (MCU) и цифровых сигнальных процессоров (DSP), которые имеют на выходе 3.3В или 5В ШИМ-сигналы (например, STM32, Texas Instruments C2000, Microchip dsPIC, Arduino со сдвигом уровней). Выход аварийного сигнала (FO) также легко подключить на вход прерывания (IRQ) микроконтроллера.

Заключение: Powerex PS21661-FR — это надежный и проверенный временем интеллектуальный модуль для построения компактных и эффективных инверторных систем мощностью до 1.5-2.2 кВт. Его ключевые преимущества — встроенная защита и простота интерфейса управления, что значительно ускоряет и упрощает разработку.