入门科普 两种IPM保护电路设计实例分析

IPM模块在实际应用过程中，往往需要工程师在其外围设置相应的保护电路，以确保其工作寿命的延长和工作性能的稳定。此前我们曾经为新人工程师们介绍过一种过压保护电路的设计方案，在今天的文章中，我们将会为大家科普两种IPM模块的保护电路设计实例，下面就让我们一起来看看吧。

在今天的IPM模块保护电路设计实例分析中，本文所使用到的IPM模块是PM75DSA120，其内部结构图如下图图1所示。

图1 PM75DSA120内部结构

封锁PWM控制信号保护

在图1所示的这一IPM模块的内部结构基础上，本文所设计的封锁PWM控制信号保护电路，其电路原理图如下图图2所示。

图2 封锁PWM控制信号保护电路

可以看到，在图2所给出的这一封锁PWM控制信号保护电路中，IPM模块的控制信号经带控制端的三态收发器74LS640输出后送共态脉冲互锁电路。各IPM的故障输出信号经或门相或后送74ALS04反相，再经RC低通滤波器滤波后送入74LS640的使能端。当IPM没有故障发生时，74LS640选通，IPM正常工作。因此，当IPM发生故障时，74LS640将会及时截止，封锁所有IPM的控制信号，关断IPM，以此达到保护目的。

共态脉冲互锁电路

在使用IPM模块的过程中，相信很多工程师都曾经遇到过这种情况，那就是当选取IPM时，若留出足够的余量，IPM一般情况下不容易损坏，但有时仍有损坏情况发生。而导致这一情况的原因其实都是因为发生过流现象而导致的，通过测量微处理器输出的PWM信号，发现同一桥臂的控制信号在主电路为高压大电流情况下很容易叠加干扰信号，致使同一桥臂的两个IGBT发生直通，导致模块损坏。

针对上文中所提及的这种情况，本文选择设计了一种共态脉冲互锁电路，这样即使有干扰，甚至由于某种原因而导致微处理器不能正常输出，也能保证同一桥臂的两个IGBT不能同时导通，达到保护的目的。电路图如图3所示。其功能表见表1。

图3 共态脉冲互锁电路

表1 共态脉冲互锁电路功能表

通过表1所提供的共态脉冲互锁电路功能表可以看到，在这种电路结构中，当输入信号正常输入时，输出信号也正常输出。当输入信号由于干扰或某种原因均为高电平时，输出信号均为低电平，使得IPM中的两个IGBT均截至，避免了直通现象的发生，达到保护IPM的目的。

以上就是本文针对两种常见的IPM保护电路的设计方案，所进行的实例解析，希望能够对各位工程师的学习和研发工作带来一定的帮助和启发。