《家用電器專用智能功率模塊技術規(guī)范》(GB/T 39392-2020)規(guī)范了智能功率模塊的基本結構、性能要求、質量評價方法、安全要求等內(nèi)容,有利于提高市場內(nèi)智能功率模塊產(chǎn)品的可靠性與兼容性,降低下游產(chǎn)品的開發(fā)成本,最終對中國家用電器行業(yè)的整體發(fā)展起到促進作用。
GB/T 2421-2020 環(huán)境試驗—概述和指南 GB/T 2423.1-2008 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗—第2部分:試驗方法試—驗A:低溫 GB/T 2423.2-2008 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗—第2部分:試驗方法—試驗B:高溫 GB/T 2423.10-2019 環(huán)境試驗—第2部分:試驗方法—試驗Fc:振動(正弦) GB/T 2423.17-2008 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗—第2部分:試驗方法—試驗Ka:鹽霧 GB/T 2423.22-2012 環(huán)境試驗—第2部分:試驗方法—試驗N:溫度變化 GB/T 2423.50 環(huán)境試驗—第2部分:試驗方法—試驗Cy:恒定濕熱主要用于元件的加速試驗 GB/T 2423.60 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗—第2部分:試驗方法—試驗U:引出端及整體安裝件強度 GB 4343.1-2018 家用電器、電動工具和類似器具的電磁兼容要求—第1部分:發(fā)射 GB/T 4343.2-2009 家用電器、電動工具和類似器具的電磁兼容要求—第2部分:抗擾度 GB 4706.1-2005 家用和類似用途電器的安全—第1部分:通用要求 GB/T 16935.1 低壓系統(tǒng)內(nèi)設備的絕緣配合—第1部分:原理、要求和試驗 GB/T 29309-2012 電工電子產(chǎn)品加速應力試驗規(guī)程—高加速壽命試驗導則 GB/T 29332-2012 半導體器件分立器件—第9部分:絕緣柵雙極晶體管(IGBT) IEC 607495 半導體器件—機械和氣候試驗方法—第5部分:穩(wěn)態(tài)溫濕度偏置壽命試驗(Semiconductor devices—Mechanical and climatic test methods—Part 5:Steady state temperature humiditybias life test) IEC 6074923:2004 AMD1:2011CSV 半導體器件—機械和氣候試驗方法—第23部分:高溫工作壽命(Semiconductor devices—Mechanical and climatic test methods—Part:23 Higl temperatureoperating life) IEC 6074926 半導體器件—機械和氣候測試方法—第26部分:靜電放電(ESD)敏感性測試—人體模型(HBM)[Semiconductor devices—Mechanical and climatic test methods—Part 26:Electrostatic discharge(ESD) sensitivity testing—Human body model (HBM)] IEC 6074927 半導體器件—機械和氣候測試方法—第27部分:靜電放電(ESD)敏感性測試—機械模型(MM)[Semiconductor devices—Mechanical and climatic test methods—Part 27:Electrostatic discharge (ESD)sensitivity testing—Machine model (MM)] IEC 6074928 半導體器件—機械和氣候測試方法—第28部分:靜電放電(ESD)敏感性測試—帶電器件模型(CDM)器件級[Semiconductor devices—Mechanical and climatic test methods—Part 28:Eleclastaticge(ESD) sensitivity testing—Charged device model (CDM)Device level] IEC 6074933:2004 半導體器件—機械和氣候試驗方法—第33部分:加速耐濕—無偏置高壓蒸煮(Semiconductor devices—Mechanical and climatic test methods—Part 33:Accelerated moisture resistance—Unbiased autoclave) IEC 6074934 半導體器件—機械和氣候試驗方法—第34部分:功率循環(huán)(Semiconductor devices—Mechanical and climatic test methods—Part 34:Power cycling) IEC 62321(所有部分) 電工產(chǎn)品中相關物質的測定(Determination of certain substances in electrotechnical products) |
參考資料:
《家用電器專用智能功率模塊技術規(guī)范》(GB/T 39392-2020)規(guī)定了家用和類似用途電器專用智能功率模塊的物理接口、功能、性能以及電磁兼容性、安仝、可靠性等的技術要求與測試方法,并對智能功率模塊的檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸和貯存等做出相關規(guī)定。該標準適用于家用和類似用途電器的智能功率模塊。
微波爐600----1500瓦電飯煲500----1700瓦電磁爐300----1800瓦電炒鍋800----2000瓦電熱水器800----2000瓦電冰箱70----250瓦電暖器800----2...
功率就是電器的用電量,5W(瓦)的電器每小時用0.005度,200小時用電1度。 電器耗電量的計算方法:不論是什么電器,說明書或銘牌上都會標注了功率(瓦,用字母W表示),通常我們所說的用電量是多少度電...
家用電器的分類方法在世界上尚未統(tǒng)一。但按產(chǎn)品的功能、用途分類較常見,大致分為8類。 ①制冷電器。包括家用冰箱、冷飲機等。 ②空調器。包括房間空調器、電扇、換氣扇、冷熱風器、空氣去濕器等。 ③清潔電器。...
前言 |
Ⅲ |
---|---|
1范圍 |
1 |
2規(guī)范性引用文件 |
1 |
3術語和定義 |
2 |
4縮略語 |
3 |
5要求 |
3 |
6試驗方法 |
12 |
7檢驗規(guī)則 |
20 |
8標志、包裝、運輸和貯存 |
23 |
附錄A(資料性附錄)IPM測試工裝參考電路 |
24 |
附錄B(資料性附錄)IPM在家用和類似用途電器中的典型應用 |
26 |
參考文獻 |
29 |
參考資料:
在節(jié)能減排的大趨勢下,傳統(tǒng)家用電器逐步向直流化、變頻化和智能化方向發(fā)展。各種智能功率控制技術被應用于家用電器中,以滿足舒適和環(huán)保的需求。智能功率模塊是變頻技術的核心硬件,在交直流電機調速中得到了廣泛的應用。智能功率模塊技術的發(fā)展,對中國家電行業(yè)整體轉型升級、保持競爭優(yōu)勢具有至關重要的作用。在家電智能功率模塊市場迅猛發(fā)展的同時,相應的標準化研究和標準制定工作卻存在嚴重脫節(jié)。截至2019年,智能功率模塊沒有一套完善的標準體系來指導和規(guī)范產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)、測試、安裝、維修、使用等環(huán)節(jié)。
市場上智能功率模塊的質量參差不齊,在產(chǎn)品性能指標、安全指標、生產(chǎn)要求、安裝方法等方面都存在較大差別,使得這些智能功率模塊不能相互通用,增大了整機的生產(chǎn)、維修成本。這無論是對智能功率模塊技術本身的發(fā)展,還是對整個家電行業(yè)的進步,都是非常不利的。因此,有必要統(tǒng)籌考慮、系統(tǒng)研究家用電器專用的智能功率模塊的標準化,建立一套全面的技術規(guī)范,以推動家電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
標準計劃
2018年7月18日,國家標準計劃《家用電器專用智能功率模塊技術規(guī)范》(20181023-T-607)下達,項目周期24個月,由中國輕工業(yè)聯(lián)合會提出,由TC46(全國家用電器標準化技術委員會)歸口上報,TC46SC8(全國家用電器標準化技術委員會家用電器用主要零部件分會)執(zhí)行,主管部門為中國輕工業(yè)聯(lián)合會。
發(fā)布實施
2020年11月19日,國家標準《家用電器專用智能功率模塊技術規(guī)范》(GB/T 39392-2020)由中華人民共和國國家市場監(jiān)督管理總局、中華人民共和國國家標準化管理委員會發(fā)布。
2021年6月1日,國家標準《家用電器專用智能功率模塊技術規(guī)范》(GB/T 39392-2020)實施。
國家標準《家用電器專用智能功率模塊技術規(guī)范》(GB/T 39392-2020)依據(jù)中國國家標準《標準化工作導則—第1部分:標準的結構和編寫規(guī)則》(GB/T 1.1-2009)規(guī)則起草。
主要起草單位:中國家用電器研究院、安徽中認倍佳科技有限公司、安徽眾家云物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司、廣東美的制冷設備有限公司、中家院(北京)檢測認證有限公司、嘉興斯達半導體股份有限公司、珠海格力電器股份有限公司、無錫芯朋微電子股份有限公司、廈門芯光潤澤科技有限公司、無錫華潤微電子有限公司、青島海爾智能電子有限公司、工業(yè)和信息化部電子第五研究所、浙江盾安禾田金屬有限公司、國家電子元器件質量監(jiān)督檢驗中心(安徽)、國家智能家居質量監(jiān)督檢驗中心、清華大學、西安慶安制冷設備股份有限公司、青島海爾智能技術研發(fā)有限公司、杭州星帥爾電器股份有限公司、四川長虹空調有限公司。
主要起草人:徐鴻、孫民、趙鵬、馮宇翔、戴志展、于玲、易揚波、李紅偉、許敏、馮長卿、謝敬仁、錢葉華、李勇德、楊楠、陳媛、汪向榮、李婷婷、嚴利人、劉杰、陳麗芬、汪超、沙露、侯明、聶圣源、吳紅彪、劉志弘、李越峰。
格式:pdf
大?。?span id="z5pzxsr" class="single-tag-height">9KB
頁數(shù): 3頁
評分: 4.3
摘要:在我們生活中,處處都有家用電器,家用電器伴隨著我們生活的方方面面。再好的家用電器,時間長了,也 會變壞。我們不能阻止它變壞,但我們能延長它們的使用壽命。家用電器的使用與維護課程可以使我們正確地使用 和維修家用電器。普通人對家用電器的使用與維護了解甚少,究其原因,主要是因為理論學習不深入,檢測技能不 扎實,故障現(xiàn)象描述不準確,致使不能準確的判斷故障部位,從而不能正確地使用與維護家用電器。據(jù)此,對家用 電器的使用與維護做簡要論述。 關鍵詞:家用電器;正確使用;合理維修。 一,家用電器的購買與使用 : 1、購買家用電器時,應購買國家認定生產(chǎn)的合格產(chǎn)品,不要購買三無的假冒偽劣產(chǎn)品。購買后要認真閱 讀產(chǎn)品說明書,注意使用電壓和功率,應不超過家庭電源插座、保險絲、電表和導線的允許負荷,方可使用。 像電冰箱、洗衣機、電風扇、電熨斗及電吹風等家用電器,都要求使用三孔帶接地線的電源插頭、插座,以防 漏
智能功率模塊簡介
智能功率模塊(IPM)是Intelligent Power Module的縮寫,是一種先進的功率開關器件,具有GTR(大功率晶體管)高電流密度、低飽和電壓和耐高壓的優(yōu)點,以及MOSFET(場效應晶體管)高輸入阻抗、高開關頻率和低驅動功率的優(yōu)點。而且IPM內(nèi)部集成了邏輯、控制、檢測和保護電路,使用起來方便,不僅減小了系統(tǒng)的體積以及開發(fā)時間,也大大增強了系統(tǒng)的可靠性,適應了當今功率器件的發(fā)展方向--模塊化、復合化和功率集成電路(PIC),在電力電子領域得到了越來越廣泛的應用。
電機是多數(shù)電器設備的核心組件,也是最消耗電能的裝置,如果能夠有效率地控制電機的運作,將對能源的利用有極大的幫助,符合世界節(jié)能減排的趨勢。通過智能功率模塊的協(xié)助,將能夠有效提升電機的運作效率,讓我們來進一步了解智能功率模塊的特性。
提高電機控制應用的效率和可靠性由于對高能效、環(huán)境責任和滿足政府法規(guī)的需求不斷增加,對高效電子系統(tǒng)的需求也越來越嚴苛。由于電機消耗的電能占比最大(占全球總能耗的40% ~ 50%),同時具備高效和可靠性能的電機控制解決方案將非常重要。
當前電機控制架構的主要設計考慮和難點很多,其中包括必須考慮電機的運作效率、可靠性,并降低噪聲與熱性能,還要考慮如何縮減電路板空間及易于設計整個系統(tǒng)。
飛兆半導體于2016年并入安森美半導體,使得安森美半導體的智能功率模塊產(chǎn)品線更為完整。在功率半導體技術方面有多年專業(yè)經(jīng)驗的飛兆半導體,推出了Motion SPM?智能功率模塊,綜合了其在功率半導體技術方面的多年專長、先進的封裝技術和應用知識,開發(fā)出適用于電機控制和工業(yè)變頻器應用的解決方案。通過將電機驅動和保護電路集成到單個封裝中,SPM模塊簡化并加快了系統(tǒng)設計,有助于優(yōu)化效率。SPM模塊提供全功能、高性能三相逆變輸出級和優(yōu)化的柵極驅動技術,最大程度地減少了電磁干擾(EMI)和損耗,并提供模塊內(nèi)保護功能。
Motion SPM?智能功率模塊內(nèi)置的高壓集成電路(HVIC)可將得到的邏輯電平柵極輸入,轉換為驅動模塊的內(nèi)部MOSFET或絕緣柵雙極晶體管(IGBT)所需的高電壓、高電流驅動信號。三個獨立的源極/發(fā)射極開路引腳可用于各相位,以支持最廣泛的控制算法。
Motion SPM?產(chǎn)品組合電壓范圍包括40 V至1200 V,功率支持20 W至7.5 kW,提供設計可縮放性,能夠進一步縮短上市時間,各種各樣的封裝選項可以幫助設計人員縮小外形尺寸。集成式SPM模塊覆蓋各種電機驅動應用,從小型風扇電機、泵、電動工具和家用電器到高功率空調設備和工業(yè)驅動。SPM模塊還支持設計工具、參考設計和評估板,能夠簡化和縮短設計周期。
Motion SPM?產(chǎn)品組合中的SPM 3功率模塊系列,支持600 V和1200 V,適用于功率高達3 kW的廣泛功率應用,獨立的發(fā)射極開路引腳適用于各相位,可支持最廣泛的控制算法。SPM 3模塊支持具有非常低熱阻的封裝,包括Al2O3 DBC、陶瓷基板和FULLPAK可供客戶選用。
SPM 3功率模塊已經(jīng)通過UL第E209204(UL1557)認證,具有低功耗的NPT Trench IGBT(耐壓1200V的器件 )和FS3 IGBT(部分耐壓600V的新產(chǎn)品), 通過內(nèi)置自舉二極管和熱檢測裝置(TSU)實現(xiàn)更強、更完整的保護功能,擁有更高的抗噪聲和浪涌能力,可提供更佳的可靠性,采用DBC基板1.1℃/W(最大值)來實現(xiàn)更佳的熱性能,最大額定電流值擴大至50 A。
SPM 3功率模塊系列中的FNB33060T是一款先進的SPM? 3模塊,支持600 V - 30 A三相IGBT逆變器,帶積分柵極驅動器和保護功能,采用低功耗、額定短路IGBT,使用Al2O3陶瓷基質實現(xiàn)極低熱阻,內(nèi)置自舉二極管和專用Vs引腳簡化PCB布局,具備低側IGBT的獨立發(fā)射極開路引腳可用于三相電流檢測,采用單相接地電源,支持LVIC內(nèi)置溫度感測功能,可用于監(jiān)控溫度,并已針對5 kHz開關頻率進行優(yōu)化,絕緣等級可達2500 Vrms/分。
還有其他幾款型號功能近似,主要是電壓與安培數(shù)不同,像是FNB34060T可支持600 V - 40 A,F(xiàn)NB35060T則是支持600 V - 50 A,F(xiàn)SBB10CH120DF可支持1200 V - 10 A,F(xiàn)SBB15CH120DF則是1200 V - 15 A,F(xiàn)SBB20CH120DF則可支持1200 V - 20 A,多樣化的選擇,可以滿足用戶不同的需求。
SPM 3功率模塊系列的所有器件都是引腳兼容的,包含有從3A~50A/600V和10~20A/1200V的廣泛產(chǎn)品涵蓋范圍,擁有卓越的散熱性能和低損耗,相當適合大功率空調(3HP?7HP)、緊湊型工業(yè)級變頻器、工業(yè)泵、工業(yè)風扇電機、伺服驅動器、交流感應、無刷直流(BLDC)和永磁同步(PMSM)電機類型等典型的應用。
安森美半導體持續(xù)地擴展Motion SPM?的產(chǎn)品組合,并不斷改進制造工藝、創(chuàng)新的拓撲,以及系統(tǒng)專業(yè)知識,以協(xié)助電路設計工程師開發(fā)出適用于任何電機控制應用的解決方案,并提供最廣泛的封裝種類,具備熱性能優(yōu)化封裝,高功率密度和可穩(wěn)健地裝配等優(yōu)勢,擁有更佳的耐用性、優(yōu)化的導通和開關損耗,有助于增加可靠性和減少設計時間,是高電壓電機控制應用的理想選擇。
如果想要了解更多相關信息,請多多關注eeworld,eeworld電子工程世界將給大家提供更全、更詳細、更新的資訊信息電子行業(yè),EEWORLD原文鏈接:http://www.eeworld.com.cn/gykz/article_2017112111063.html
智能功率模塊工作特性
IPM的基本工作特性
IPM由高速、低功率的IGBT芯片和優(yōu)選的門級驅動及保護電路構成,如圖1所示。其中,IGBT是GTR和MOSFET的復合,由MOSFET驅動GTR,因而IGBT具有兩者的優(yōu)點。
IPM根據(jù)內(nèi)部功率電路配置的不同可分為四類:H型(內(nèi)部封裝一個IGBT)、D型(內(nèi)部封裝兩個IGBT)、C型(內(nèi)部封裝六個IGBT)和R型(內(nèi)部封裝七個IGBT)。小功率的IPM使用多層環(huán)氧絕緣系統(tǒng),中大功率的IPM使用陶瓷絕緣。
IPM內(nèi)置的驅動和保護電路使系統(tǒng)硬件電路簡單、可靠,縮短了系統(tǒng)開發(fā)時間,也提高了故障下的自保護能力。與普通的IGBT模塊相比,IPM在系統(tǒng)性能及可靠性方面都有進一步的提高。
保護電路可以實現(xiàn)控制電壓欠壓保護、過熱保護、過流保護和短路保護。如果IPM模塊中有一種保護電路動作,IGBT柵極驅動單元就會關斷門極電流并輸出一個故障信號(FO)。各種保護功能具體如下:
(1)控制電壓欠壓保護(UV):IPM使用單一的+15V供電,若供電電壓低于12.5V,且時間超過toff=10ms,發(fā)生欠壓保護,封鎖門極驅動電路,輸出故障信號。
(2)過溫保護(OT):在靠近IGBT芯片的絕緣基板上安裝了一個溫度傳感器,當IPM溫度傳感器測出其基板的溫度超過溫度值時,發(fā)生過溫保護,封鎖門極驅動電路,輸出故障信號。
(3)過流保護(OC):若流過IGBT的電流值超過過流動作電流,且時間超過toff,則發(fā)生過流保護,封鎖門極驅動電路,輸出故障信號。為避免發(fā)生過大的di/dt,大多數(shù)IPM采用兩級關斷模式。其中,VG為內(nèi)部門極驅動電壓,ISC為短路電流值,IOC為過流電流值,IC為集電極電流,IFO為故障輸出電流。
(4)短路保護(SC):若負載發(fā)生短路或控制系統(tǒng)故障導致短路,流過IGBT的電流值超過短路動作電流,則立刻發(fā)生短路保護,封鎖門極驅動電路,輸出故障信號。跟過流保護一樣,為避免發(fā)生過大的di/dt,大多數(shù)IPM采用兩級關斷模式。為縮短過流保護的電流檢測和故障動作間的響應時間,IPM內(nèi)部使用實時電流控制電路(RTC),使響應時間小于100ns,從而有效抑制了電流和功率峰值,提高了保護效果。
當IPM發(fā)生UV、OC、OT、SC中任一故障時,其故障輸出信號持續(xù)時間tFO為1.8ms(SC持續(xù)時間會長一些),此時間內(nèi)IPM會封鎖門極驅動,關斷IPM;故障輸出信號持續(xù)時間結束后,IPM內(nèi)部自動復位,門極驅動通道開放。
可以看出,器件自身產(chǎn)生的故障信號是非保持性的,如果tFO結束后故障源仍舊沒有排除,IPM就會重復自動保護的過程,反復動作。過流、短路、過熱保護動作都是非常惡劣的運行狀況,應避免其反復動作,因此僅靠IPM內(nèi)部保護電路還不能完全實現(xiàn)器件的自我保護。要使系統(tǒng)真正安全、可靠運行,需要輔助的外圍保護電路。