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什么是电子中的功率模块及其应用, 电源模块有什么用?

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为了满足对高功率开关解决方案的需求,许多都依赖于电源模块。特斯拉等电动汽车就是一个很好的例子。小北PCB设计服务。专业,专注。精心服务。

电源模块的尺寸可能很小,但它们的可靠性是检验它们的一个激励因素。它们不被视为无用电源切换的主力技术之一。

这篇文章将介绍什么是电源模块、它们的工作原理以及它们的优势。此处还介绍了相关技术,例如 IGBT 和 MOSFET。
 

以电源模块为特色的最新技术

电源模块在各个方面和产品类型上都在向前发展。它们最适合更高电压的应用,可用于强大的电源开关设备。

在 TI(技术集成)术语中,电源模块包含一个 DC-DC 转换器。它将控制器和电源、FET 和电感器集成到一个封装中。

通常,该单元将包括这三个以上的组件。这包括栅极驱动器、传感和保护功能。

其核心功能是进行电机功率切换。另一个正在进入放大场景——电动变速和伺服驱动器。

一些电源模块集成了远远超出这些基本功能的功能和智能。但至少可以说,这就是电源模块。
 

从三个角度定义电源模块:

从电气的角度来看,当物理集成紧密时,电源模块会很忙。它们减少了功率半导体器件互连中的寄生元件。

从散热的角度来看,电源模块具有导热底板。这可以用螺栓固定到散热器或冷板上以消除热量损失。

从机械的角度来看,它为组件提供了强大的机械封装。

总之,功率模块是电热机械设备。它们针对电源转换器操作进行了优化。

电源模块通常用于更高的功率级别。由于其坚固的机械结构,它们可以简化电源转换器的设计。

此外,它们从电气和热学的角度保证了正常运行。但是,只要遵循模块数据表规范和指南即可。

IGBT 和 MOSFET
通常,功率模块包括晶体管和二极管。一些将晶体管组合成使用过的配置,例如:

半桥配置
H桥配置
这些允许您从单电压电源切换通过电机的电流方向。MOSFET 和 IGBT 是其中一些最常见的开关元件。

IGBT
IGBT 代表绝缘栅双极晶体管。它是一种三端功率半导体器件。

它充当电子开关,具有高效率和快速切换的特点。此外,它还结合了 MOSFET 的简单栅极驱动特性以及高电流和低饱和电压。

最适合中高功率应用。例如,从空调和音响系统到火车和电动汽车。相比之下,大型 IGBT 模块通常由许多并行运行的设备组成。

IGBT 适用于高电压、高电流和低开关频率应用。

场效应晶体管
MOSFET代表金属氧化物半导体场效应晶体管。它处理显着的功率水平。

MOSFET 具有换向速度快的优点。与它们的“双极”对应物不同,它们在低电压下也具有良好的效率。并且由于它们的隔离门,它们很容易驾驶。

功率MOSFET在低压应用中常用于低压(小于200v)。其他用途包括:

电源
直流到直流转换器
低压电机控制器
MOSFET 适用于低电压、低电流和高开关频率应用。它也可以在相反的方向进行。但这可以使用带 IGBT 的续流二极管进行调整——前提是应用更适合 IGBT。

智能功率模块
电源模块不断发展以更好地应对工程挑战。最重要的是,简化它们的使用。

智能功率模块是功率模块技术的最新发展之一。它们包含一个带有附加控制和保护电路的 IGBT。

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