Solution
行业解决方案
1. IGBT变频器产品特点
(1)结构
1)由于采用模块化设计，把6个IGBT芯片、6个FWD芯片组成的三相高频逆变电路、一个制动单元以及三相整流桥，驱动电路，保护电路和控制电源等都集成到模块内，在模块内部实现了复杂的电联结和器件的对称布局，布线极为合理。因此大大减少和缩短了内部连线，使得结构非常紧凑，很好地解决了高速开关器件和驱动电路的分布参数问题，因而得到了较高的技术指标。同时为安装带来极大的方便。
2)主电路采用方形芯片、高级芯片支撑板，模块压降小、功耗低，效率高，节电效果好。
3)采用《DCB，陶瓷覆铜板，经独特处理方法和特殊焊接工艺，保证焊接层无空洞， 一导热性能好。
4)采用专用IC、贴片元件等，提高了智能化控制能力，保证了驱动和控制电路的可靠性。
5)模块内部采用高热导绝缘硅凝胶灌封，满足主电路所有芯片绝缘、防潮、导热的需要。外部采用环氧树脂浇铸，实现上下壳体的牢固联结，以达到较高的防护强度和气闭密封。
6)驱动和控制PCB 全部密封在0.3mm厚的铜质屏蔽罩内，避免了来自主电路的高频开关干扰和外界环境的影响，使得模块驱动和控制系统工作稳定可靠。
7)主电路、控制电路与导热底板相互绝缘，绝缘电压≥2500V( RMS)，保证了人身安全。
8)采用先进的开关电源制造技术，使变频器所需控制 电源由传统的4路输入变为1路输入，在模块内部通过独特方法实现4路隔离输出，满足驱动电路需要，并保证人身安全。
1)开关速度快。模块内的IGBT芯片都选用高速型，而且驱动延时小，所以开关速度快，损耗小。
2)低功耗。模块内部的IGBT导通压降低，开关速度快，所以功耗小。
3)具有快速的过流和短路保护功能。变频器模块实时检测IGBT 电流，当发生严重的过流或直接短路时，IGBT将被软关断，同时发出故障信号。
4)具有过热保护功能。在靠近IGBT芯片的绝缘基板上安装了温度传感器件，当基板达到设定温度时，变频模块内部控制 电路将截止栅极驱动。
5)抗干扰能力强。优化的栅极驱动与IGBT集成，布局合理，无外部驱动线。
6)模块内部已采取防静电措施，外部无须再采取防静电措施。
1)配置的单片机数字自动控制，应用中可根据需要设定运行参数，关机或掉电后不丢失。
2)配置的控制盒上的数码管可以显示相应的频率及电流。控制盒上带有电位器，可进行手动控制。当需要自动控制时，可通过内部程序以及设定实现全自动控制。
2.集成IGBT变频器型号规格及型号
(1)结构
1)由于采用模块化设计，把6个IGBT芯片、6个FWD芯片组成的三相高频逆变电路、一个制动单元以及三相整流桥，驱动电路，保护电路和控制电源等都集成到模块内，在模块内部实现了复杂的电联结和器件的对称布局，布线极为合理。因此大大减少和缩短了内部连线，使得结构非常紧凑，很好地解决了高速开关器件和驱动电路的分布参数问题，因而得到了较高的技术指标。同时为安装带来极大的方便。
2)主电路采用方形芯片、高级芯片支撑板，模块压降小、功耗低，效率高，节电效果好。
3)采用《DCB，陶瓷覆铜板，经独特处理方法和特殊焊接工艺，保证焊接层无空洞， 一导热性能好。
4)采用专用IC、贴片元件等，提高了智能化控制能力，保证了驱动和控制电路的可靠性。
5)模块内部采用高热导绝缘硅凝胶灌封，满足主电路所有芯片绝缘、防潮、导热的需要。外部采用环氧树脂浇铸，实现上下壳体的牢固联结，以达到较高的防护强度和气闭密封。
6)驱动和控制PCB 全部密封在0.3mm厚的铜质屏蔽罩内，避免了来自主电路的高频开关干扰和外界环境的影响，使得模块驱动和控制系统工作稳定可靠。
7)主电路、控制电路与导热底板相互绝缘，绝缘电压≥2500V( RMS)，保证了人身安全。
8)采用先进的开关电源制造技术，使变频器所需控制 电源由传统的4路输入变为1路输入，在模块内部通过独特方法实现4路隔离输出，满足驱动电路需要，并保证人身安全。
1)开关速度快。模块内的IGBT芯片都选用高速型，而且驱动延时小，所以开关速度快，损耗小。
2)低功耗。模块内部的IGBT导通压降低，开关速度快，所以功耗小。
3)具有快速的过流和短路保护功能。变频器模块实时检测IGBT 电流，当发生严重的过流或直接短路时，IGBT将被软关断，同时发出故障信号。
4)具有过热保护功能。在靠近IGBT芯片的绝缘基板上安装了温度传感器件，当基板达到设定温度时，变频模块内部控制 电路将截止栅极驱动。
5)抗干扰能力强。优化的栅极驱动与IGBT集成，布局合理，无外部驱动线。
6)模块内部已采取防静电措施，外部无须再采取防静电措施。
1)配置的单片机数字自动控制，应用中可根据需要设定运行参数，关机或掉电后不丢失。
2)配置的控制盒上的数码管可以显示相应的频率及电流。控制盒上带有电位器，可进行手动控制。当需要自动控制时，可通过内部程序以及设定实现全自动控制。
2.集成IGBT变频器型号规格及型号
模块型号规格见表1，模块型号义释见图1，变频器模块技术参数见表 2。
图1 模块型号义释
表1 模块型号规格
表2 变频器模块技术参数
3.模块内部电原理图
模块内部电原理图如图2所示，为保证变频器模块安全工作，本系列模块集成了过电流保护、短路保护和过热保护等。当模块发生异常时，集成IGBT变频器模块配置的控制盒上的数码管将显示对应故障的代码，模块停止输出，发生故障时，电动机若在旋转，将会自由停车，直至停止旋转。模块的保护类型及故障对策见表3。
图2 模块内部电原理
4.模块的安装
模块外形尺寸: 294mm X 200mm X 56mm;固定孔中心距:268mm X 174mm;各型号模块重量基本相同，为5. 3kg。
(1)模块的安装步骤
1)把散热器和风机按通风要求装配于机箱合适位置。
2)在模块导热底板表面与散热器表面各均匀涂覆一层导热硅脂，然后用6个螺钉把模块固定于散热器上，每个螺钉用力要均等，使模块底板与散热器表面紧密接触，并避免拉裂塑料外壳。当模块工作一段时间后，由于热胀冷缩的原因，会使螺钉松动，应在断电后重新紧固一遍，以保持各部位结合牢固。
3)用接线端头环带将铜线扎紧，最好再浸锡。然后套上绝缘热缩管，用热风或热水加热收缩。将接线端头平放于模块电极上，用螺钉紧固，保持良好平面压力接触。
4)将15芯接插件插入模块相应插座，并拧紧固定螺钉。
5)将9芯接插件插入控制盒插座，并拧紧固定螺钉。
6)两芯屏蔽线为控制电源引线，按下列要求正确压接到电源接线柱上:红色为DC20V电源正极;黄色及屏蔽线为电源负极。
(2)模块外围配线
Cl为铝电解电容，C2为无感电容，按表4选取。R1:充电电阻100Ω/50W;R2:制动电阻，按表5选取(当模块具有制动功能时需要);K:交流接触器，按表6选取;空气断路器、快速熔断器的选取按表7。
表4 电容的配置
表5 制动电阻的配置
表6 交流接触器的配置
表7 空气断路器、快速熔断器的选取
接线注意事项如下:
1) Cl铝电解电容，每两只先串联，然后再并联;C2无感电容全部并联。
2) 接线时将交流接触器三路并为一路使用，在上电过程中，当Cl 电压达到 450V左右时交流接触器闭合。
3) 模块的V、V、W输出端应对应电动机的V、V、W输入端连接(勿添加其他配件，如续流二极管等)。
4) 严禁将输入电源线接在模块输出端子上，否则将烧毁模块。
