智能功率模块 - 马达设计原理及元件安装需考虑的因素

图2 智能功率模块

与电压源变频器的分立元件方案类似，采用智能功率模块时也要注意外部元件的布局安排。图3所示为针对Motion-SPMTM应用的一些建议。由于电压源变频器的开关速率很快，信号接地和功率接地必须分开。两种接地在15V Vcc电容处互接。Vcc电容和功率接地之间的通道要狭窄，以去除耦合。为防止电涌造成破坏，引脚P与功率接地之间应当有一个低电感电容。另外，由于电压源变频器和马达之间的长引线会造成高压反射，因此一些SPM产品配备了外接栅极电阻来调节开关速率和最大限度地减少反射。

图3  布局建议

图4  模块安装翘曲的夸大示意图

元件安装考虑因素
除TinyDIP/SMD外，SPM的表面都会有一定的翘曲。图4为这种翘曲的一个夸张示意。模块是用一些从表面中间穿出的螺丝紧固在散热片上。如果安装恰当，这种凸状表面能保证有足够的热量从模块传递到散热片。如果紧固螺丝用力不均，就可能在模块内产生应力，导致模块破损或性能下降。建议采用图4所示的螺丝紧固顺序(先按1?2的顺序预紧固，再按2?1的顺序最终紧固)。通常，预紧固扭矩为最大额定紧固扭矩的25%。只要散热片与器件紧贴好了，就可通过SPM的内置热敏电阻获取散热片的温度，从而简化电路板的设计。