3.4.1
DIPIPM™ 的PCB設(shè)計(jì)要點(diǎn)
對于DIPIPM™來說，由于其內(nèi)置了HVIC､LVIC用于IGBT的驅(qū)動和保護(hù)等諸多功能，因而其電路設(shè)計(jì)相較采用分立器件的功率變換裝置會更簡單、設(shè)計(jì)周期更短，但其PCB設(shè)計(jì)也能體現(xiàn)出硬件工程師對功率器件原理的理解及PCB布線的經(jīng)驗(yàn)。
DIPIPM™作為典型的功率器件，始終處于高溫、高壓、大電流、高速開關(guān)的狀態(tài)，其工作的穩(wěn)定性和PCB布線密切相關(guān)，PCB布線的好壞不僅影響DIPIPM™的可靠性，同時(shí)也決定了整個(gè)PCB的安全、EMC（電磁兼容）等關(guān)鍵指標(biāo)。為了幫助工程師設(shè)計(jì)出高可靠性的PCB線路板，三菱電機(jī)在相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用手冊中對DIPIPM™周邊的布線應(yīng)用要點(diǎn)有較為詳細(xì)的介紹，并且為了更直觀地展示應(yīng)用DIPIPM™的PCB設(shè)計(jì)要點(diǎn)，三菱電機(jī)為各個(gè)封裝的DIPIPM™設(shè)計(jì)了專門的演示板供工程師參考，如下圖1所示。
圖1｜應(yīng)用DIPIPM™的PCB演示板
DIPIPM™的接口電路設(shè)計(jì)是相關(guān)PCB布線的基礎(chǔ)，PCB設(shè)計(jì)之前需要對接口電路的功能進(jìn)行詳細(xì)的了解，不同的接口電路對布線的要求有所不同，如信號驅(qū)動部分屬于弱電信號，PCB走線對電流承載能力要求低；而自舉電路部分屬于高電壓的強(qiáng)電，這部分PCB走線需要與弱電信號保持足夠的電氣距離。以第6代超小型DIPIPM™為例的典型接口電路及相關(guān)PCB布線設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)見下圖2所示。
圖2｜第6代超小型DIPIPM™典型接口電路
PCB設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
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旁路電阻（電流檢測電阻）盡量靠近NU/NV/NW端子放置，盡量減小NU/NV/NW端子配線的長度。
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功率地和控制地在N1位置單點(diǎn)相連（盡量使功率地和控制地不要重疊走線）。
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短路保護(hù)端子的配線盡量短，RC濾波電路放在CIN端子附近。
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輸入控制信號不在功率地、高壓電路走線附近配線（即使在電路的不同層），輸入控制信號的配線盡量短，若其配線較長，建議在輸入端子附近加RC濾波電路，注意插入RC濾波電路時(shí)，輸入端子的信號電壓值有可能減小，要確認(rèn)輸入信號電壓滿足觸發(fā)閾值的要求。
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高壓側(cè)控制電源地的配線應(yīng)與U、V、W輸出的配線分開走線（針對超小型)。
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為防止控制電源電壓浪涌噪聲引起的過壓損壞，在控制電源端子與其地端子附近加齊納二級管和陶瓷電容｡
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盡量縮短控制地配線的長度｡
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P-N1端子附近加0.1～0.22μF的浪涌吸收電容，電解電容的端子與P､N1端子之間的配線長度盡可能加粗、縮短。
PCB布線設(shè)計(jì)要點(diǎn)
在了解了DIPIPM™的PCB設(shè)計(jì)相關(guān)注意事項(xiàng)后，就可以進(jìn)行PCB布線了。不同封裝的DIPIPM™模塊，其接口電路基本相同，因而其PCB設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)也基本相同；管腳定義及排列稍有不同，實(shí)際布線時(shí)需要根據(jù)模塊具體的封裝及管腳排列進(jìn)行相應(yīng)的布線；由于不同的DIPIPM™其電壓、電流規(guī)格不盡相同，具體的PCB布線方式也需要根據(jù)規(guī)格不同進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，比如電流越大的DIPIPM™，其主電流走線也需要相應(yīng)加寬。下圖3是以超小型為例的DIPIPM™的PCB布線舉例及其應(yīng)用要點(diǎn)，其它規(guī)格的DIPIPM™的PCB布線設(shè)計(jì)要點(diǎn)可以以此為基礎(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
圖3｜超小型DIPIPM™ PCB布線設(shè)計(jì)要點(diǎn)
PCB設(shè)計(jì)不良導(dǎo)致的故障舉例
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