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IPM a commutazione risonante - nuove opportunità nell'elettronica di potenza

Il nostro IPM (Intelligent Power Module) a mezzo ponte con commutazione risonante rappresenta un’innovazione tecnologica nel campo dell'elettronica di potenza e genera nuove possibilità in termini di frequenza di commutazione, efficienza energetica e prestazioni EMC. A seconda dei requisiti del sistema, il modulo può ridurre significativamente le perdite di commutazione a frequenze di commutazione comunemente adottate. Inoltre l'IPM può essere integrato in sistemi con esigenze di elevate frequenze di commutazione.

Drastica riduzione delle perdite di commutazione - frequenze di commutazione più elevate

Con il modulo a mezzo ponte a commutazione risonante basato su tecnologia IGBT 600V, i transistor che conducono la corrente sono accesi senza corrente e tensione e sono spenti tramite un condensatore il quale riduce le perdite e limita il gradiente della tensione nel transistore.

Il circuito risonante integrato nel modulo a mezzo ponte consente di ridurre drasticamente le perdite di commutazione. La riduzione delle perdite di commutazione raggiunge il 53% al 73% (in dipendenza dal carico) rispetto a sistemi di commutazione "hard switching". Il gate-driver integrato, il quale controlla il mezzo ponte e il circuito risonante consente un semplice controllo dell'IPM con livelli di segnale TTL.

 

L'uso del modulo a mezzo ponte con commutazione risonante è particolarmente adatto per le seguenti applicazioni:

  • Sistemi con frequenze di commutazione fino a 50 kHz con correnti fino a diverse centinaia di ampere (la tecnologia consente una facile parallelizzazione di più moduli senza alcun adattamento del circuito)
  • Sistemi di elettronica di potenza con requisiti speciali con riguardo all' alta efficienza, per esempio, inverter ad alta efficienza
  • A causa delle "morbide" caratteristiche di commutazione e il semplice controllo tramite un segnale PWM TTL il modulo a mezzo ponte con commutazione risonante è adatto per tutte le applicazioni dove non sono desiderati grandi investimenti nello sviluppo dell'elettronica di potenza. Una connessione a bassa induttanza al condensatore del circuito dc-link è meno critica rispetto ai sistemi con commutazione hard switching, in quanto i picchi di tensione sui transistor durante lo spegnimento sono ridotti ad un minimo dal condensatore in parallelo. 
Ausgangsspannung (blau) bei Ausschaltvorgang

Dati caratteristici

Il modulo a mezzo ponte con commutazione risonante svillupato da alpitronic è attualmente disponibile in una serie pilota ed è caratterizzato dai i seguenti dati:

  • teconologia IGBT 600V
  • frequenze di commutazione a PWM fino a 50kHz
  • capienza di corrente di 250Arms a 50kHz di frequenza di commutazione
  • riduzione delle perdite di commutazione, a seconda del punto di carico dal 53% fino al 73% rispetto a un mezzo ponte a commutazione "hard switching" circuito risonante e gate driver integrato
  • semplice controllo tramite segnali PWM TTL
  • transizione risonante della tensione PWM e picco di tensione durante lo spegnimento di <10% del voltaggio dc-link 

Informazioni dettagliate su IPM:

Scheda tecnica del prodotto

Il nostro sviluppo continua

Un modulo con tecnologia IGBT a 1200V è attualmente in fase di sviluppo e sarà disponibile entro la fine del 2012.