DIPIPM™是双列直插型智能功率模块的简称，由三菱电机于1997年正式推向市场，迄今已在家电、工业和汽车空调等领域获得广泛应用。本讲座主要介绍DIPIPM™的基础、功能、应用和失效分析技巧，旨在帮助读者全面了解并正确使用该产品。
正确理解DIPIPM™产品规格书
通过前几期的技术讲座，我们了解了DIPIPM™的发展历史、基本结构、内置功能，了解了DIPIPM™模块、IGBT模块和IPM智能模块之间的区别，这有助于我们在实际应用中选择合适的功率器件，确定了选用DIPIPM™之后, 下一步要面对的就是选择合适的DIPIPM™型号。选择型号时，最重要的工作是全面、深入地去理解产品规格书。DIPIPM™产品规格书中给出了包括电气特性、热特性、机械特性等相关重要参数及推荐使用条件，正确理解这些参数是使用好产品的前提。下面根据产品规格书中最大值参数、电气特性和推荐使用条件为导向对关键参数的定义以及使用中的注意事项加以介绍。一般情况下规格书中参数均为Tj=25°C下的数据，其他条件则另有注明。
推荐使用条件（Recommended Conditions）
规格书中对VCC、VD/VDB、tdead、fPWM、PWIN(on)/PWIN(off)等关键参数的推荐范围进行了说明，虽然只是推荐而非必需，但为了确保DIPIPM™安全运行，我们强烈建议在这些条件下使用模块，以PSS15S92F6-AG为例如表4所示。其中大部分参数在前面已经有介绍说明，这里就不再重复，对于前面未有说明的参数，介绍如下。
表4 PSS15S92F6-AG推荐使用条件
tdead：死区时间
为了防止上下桥臂直通（Shoot-Through），必须在驱动信号中设置避免上下桥开关器件同时开通的死区时间。使用中应保证实际死区时间大于规格书中tdead最小值，以防止发生桥臂直通短路。
fPWM：PWM控制输入信号频率
设计中应使开关频率低于规格书中fPWM最大值，使用中也需要考虑输出电流与fPWM的关系，频率高则需要考虑降额使用。
PWIN(on)/ PWIN(off)：PWM输入信号的最小脉宽
对于脉宽小于PWIN(on)的输入ON信号，模块可能不响应。对于脉宽小于PWIN(off)的输入OFF信号，模块可能延迟响应或者不响应，后者请参照图6中相关时序图。
图6 脉宽小于PWIN(off)的输入信号时DIPIPM™的动作延迟（仅P侧）
安装力矩
这部分需要注意的是在模块安装中的扭矩大小，应保证安装力矩在推荐的范围内，为此推荐采用力矩扳手。不同封装的模块对应的安装力矩不一样，不同封装DIPIPM™模块推荐力矩范围如表5所示。
表5 不同封装DIPIPM™安装力矩
关键规格参数的应用要点
Vcc、Vcc(surge)、Vcc(PROT)及 VCES的区别
Vcc、Vcc(surge)及Vcc(PROT)均为系统级参数，其中Vcc为在无开关动作状态下P-N端子间直流母线电压。Vcc(surge)为在开关动作状态下P-N端子间的最大浪涌电压，如果超出则需追加吸收电路或减少布线的寄生电感来抑制母线电压浪涌，否则将可能导致模块过压失效。Vcc(PROT)为在短路或过流故障时能够保证IGBT安全关断的最大母线电压，如果超出则可能损坏功率芯片。VCES则为内部IGBT芯片集电极-发射极之间的最大耐压值，超出则可能造成功率芯片过压失效。图7为DIPIPM™在开关状态和短路状态下的SOA，下面以PSS15S92F6-AG对上述电压参数进行相关说明。
图7 开关状态和短路状态下的SOA
IC、ICP及 IO的区别
IC为DIPIPM™内部IGBT芯片集电极在Tc=25℃时所允许流过的直流电流最大值，而ICP描述的是DIPIPM™内部IGBT芯片集电极在Tc=25℃时所能流过的脉冲电流峰值。IO为不同应用条件且结温≤Tjmax的情况下，模块实际允许的输出电流有效值。
Tjmax、Tjave、TC及TIC的区别
如图8所示，Tjmax为在极端负载下的最大结温，而Tjave(Tj_average)为常态稳定运行下结温的平均值。在进行功耗仿真时，针对Tjmax=150℃/175℃的模块，以Tjave≤125℃/150℃作为应用条件合适的判断依据之一。
图8 Tjmax与Tjave说明
图9 热量传输路径与Tj、Tc及Tic关系说明
VD与VDB的区别
VD是外部施加的用于下臂IGBT单元的控制电源电压，VDB通过自举电路产生的用于上臂IGBT单元的悬浮电源电压，VDB来源于VD，但考虑到下桥臂续流二极管续流时也会对自举电容充电，VDB的最大值可能会高于VD。另外需要注意的是，P侧的VDB发生欠压保护时是没有Fo信号产生的，在故障排除中需要注意。
本讲总结
当然规格书里的内容也不能包含所有DIPIPM™所有的性能指标，某些指标还需要与生产厂商进行咨询。接下来的讲座中，我们将继续围绕如何了解透、选择好、应用好DIPIPM™的相关知识进行介绍，敬请期待。
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