收藏  |   举报 2015-11-27 14:55   关注:794   回答:0

什么是功率集成电路?它们有哪些产品?

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  功率集成电路(PIC)是电力电子器件技术与微电子技术相结合的产物,是机电一体化的关键接口元件。将功率器件及其驱动电路、保护电路、接口电路等外围电路集成在一个或几个芯片上,就制成了PIC。一般认为,PIC的额定功率应大于1W。功率集成电路还可以分为高压功率集成电路(HVIC)、智能功率集成电路(SPIC)、智能功率模块(IPM)和用户专用智能功率模块(ASPM)。

  HVIC是多个高压器件与低压模拟器件或逻辑电路在单片上的集成,由于它的功率器件是横向的、电流容量较小,而控制电路的电流密度较大,故常用于小型电机驱动、平板显示驱动及长途电话通信电路等高电压、小电流场合。

  SPIC是由一个或几个纵型结构的功率器件与控制和保护电路集成而成,电流容量大而耐压能力差,适合作为电机驱动、汽车功率开关及调压器等。

  IPM除了集成功率器件和驱动电路以外,还集成了过压、过流、过热等故障监测电路,并可将监测信号传送至CPU,以保证IPM自身在任何情况下不受损坏。当前,IPM中的功率器件一般由IGBT充当。由于IPM体积小、可靠性高、使用方便,故深受用户喜爱。

  ASPM是制造商开发的用户专用功率模块。为了提高系统的可靠性,有些 ASPM把一台整机的几乎所有硬件都以芯片的形式安装到一个模块中,使元器件之间不再有传统的引线连接。这样的模块经过严格、合理的热、电、机械方面的设计,达到优化完美的境地。它类似于微电子中的用户专用集成电路(ASIC)。只要把控制软件写入该模块中的微处理器芯片,再把整个模块固定在相应的散热器上,就构成一台新型的开关电源装置。 实质上,IPM和ASPM是功率集成电路(PIC)的智能化、模块化。由此可见,模块化的目的不仅在于使用方便,缩小整机体积,更重要的是取消传统连线,把寄生参数降到最小,从而把器件承受的电应力降至最低,提高系统的可靠性。

  模块应用一般采用多个独立的模块单元并联工作,采用均流技术,所有模块共同分担负载电流。一旦其中某个模块失效,其它模块再平均分担负载电流。这样,不但提高了功率容量, 在有限的器件容量的情况下满足了大电流输出的要求,极大的提高系统可靠性,即使万一出现单模块故障,也不会影响系统的正常工作,而且为修复提供充分的时间。

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