2 IPM的参数解读
在前面报告一中，对IPM模块的基本结构进行了阐述。主要对IPM模块中IGBT的结构、IPM内部不同部分的电路、IPM工作原理进行了简单的介绍。由于这部分内容跟本科中电力电子技术书籍中知识有较多的重复，所以没有过多的阐述。因此将学习报告的主体内容放到IGBT的工程应用中参数的解读上。尤其对于需要做实验的同学而言，清楚自己所使用的IPM内部的各个参数有助于实验的顺利进行，甚至实验的安全基础即为一个参数较为合理的IPM。本文主要以FP75R12KT4_B15这款IPM作为例子进行介绍。
2.1 Preliminary data 基本数据
collector-emitter voltage：集电极和发射极电压 Vces = 1200V (施加在IGBT集电极和发射机之间的最大电压值，即集射极最大可承受电压。此参数需要满足母线电压等级，例如380V交流电经不控整流可得540V直流电，此540V直流电施加在逆变器的母线侧，母线侧的电压在正常供电情况下能够保持稳定在540V附近，但在驱动电机等感性负载时，会存在能量回馈的情况。例如电机在制动过程中，电机工作在发电机模式，此时母线侧电压会被抬升。不同的变频系统会配置不同电压等级的斩波母线电压阈值，此阈值应小于<IPM集射极最大可承受电压Vces，相反的选择IPM时应充分考虑斩波阈值的大小，配置满足Vces的IPM模块。另外稳压的电容的耐压值选择也应小于<IPM集射极最大可承受电压Vces)
DC-collector current：集电极电流（直流）Ic_nom=75A（集电极可持续通过的最大电流值，即IPM在稳定工作过程中，开关管集电极与发射极可持续通过最大电流值。此指标主要与集电极电流峰值相对应，集电极电流峰值对应最大可通过电流，而集电极电流主要衡量IPM持续的过流能力。此指标是提升逆变器功率等级的关键参数，一般逆变器的电压等级相差较小，集电极电流通流能力越大，IPM可承受功率等级越大。）
repetitive peak collector current：集电极电流峰值 Icrm = 150 A（集电极可短时间通过的最大电流值，即电流尖峰值。此指标用来衡量IPM抵抗极端情况的能力，在逆变器驱动感性负载会出现脉冲尖峰的情况，对这个尖峰电流值可承受的时间为 tp=1ms。也即实际集电极电流处于 75A < I < 150A 之间的时间最长时间为1ms。）
total power dissipation：最大损耗 Ptot = 385 W
gate-emitter peak voltage：门极和发射机之间峰值电压 VGES = +-20V （门极和发射极之间可施加的最大电压，IGBT的门极用来控制其通断，如果超过了这个电压就会把IGBT击穿）
2.2 Characteristic Value 特征参数
collector-emitter saturation voltage：集射极饱和压降（根据IGBT的特性，IGBT进入饱和区的最低压降）
gate threshold voltage：门极阈值电压（IGBT导通的阈值电压，只有栅极和射集之间的电压大于等于阈值电压时才可以实现导通）
gate charge：栅极电荷，门极电荷量
internal gate resistor ： 内部栅极电阻（在设计驱动电路，考虑多大的驱动电阻时必须考虑的参数）
input capacitance：输入电容
reverse transfer capacitance：反向转移电容
collector-emitter cut-off current：集射极关断电流
gate-emitter leakage current：栅极和射极峰值电流
turn-on delay time：开通延迟时间（Vge=+-15V时，IC=75A时，开通脉冲施加至完全开通的时间）
rise time：上升时间
turn-off delay time：关断延迟时间（Vge=+-15V时，IC=75A时，开通脉冲施加至完全关断的时间）
fall time：下降时间
turn-on energy loss per pulse：单个脉冲开通能量损失
turn-off energy loss per pulse：单个脉冲关断能量损失
thermal res,junction to case：热电阻，连接到外壳时
thermal res,case to heatsink：热电阻，连接散热器时
小结：
大部分时候不需要我们亲自设计IGBT的驱动回路，但要使用一台变频器驱动电机，变频器内部的IPM模块的运行范围必须要了解。比如上图所示的FP75R12KT4就是一个15kW变频器上配置的IPM模块，这个变频器有以下几个指标必须了解
1、collector-emitter voltage ，集射极电压：也就是IPM可承受最大的正向电压为1200V
2、DC-collector current，集电极电流：持续导通电流的大小为75A
3、repetitive peak collector current 集电极电流峰值：集电极可承受的最大电流，且持续时间不超过1Ms
4、gate threshold voltage：IGBT阈值电压
5，内部栅极电容，在IGBT运行不正确的时候，很可能是驱动的电阻阻值不对。
