智能功率器件的原理和应用

目前，功率器件正朝着集成化、智能化和模块化的方向发展。智能功率器件为机电一体化设备中弱电与强电的连接提供了理想的接口。介绍了智能功率器件的特点、产品分类、工作原理及典型应用。

　　1 智能功率器件的特点及产品分类

　　1.1 智能功率器件的特点

　　所谓智能功率器件，就是把功率器件与传感器、检测和控制电路、保护电路及故障自诊断电路等集成为一体并具有功率输出能力的新型器件。由于这类器件可代替人工来完成复杂的功率控制，因此它被赋予智能的特征。例如，在智能功率器件中，常见的保护功能有欠电压保护、过电压保护、过电流及短路保护、过热保护。此外，某些智能功率器件还具有输出电压过冲保护、瞬态电流限制、软启动和最大输入功率限制等保护电路，从而大大提高了系统的稳定性与可靠性。

　　智能功率器件具有体积小、重量轻、性能好、抗骚扰能力强、使用寿命长等显著优点，可广泛用于单片机测控系统、变频调速器、电力电子设备、家用电器等领域。

　　1.2 智能功率器件的产品分类

　　智能功率器件可分成两大类，即智能功率集成电路与智能功率模块。

　　1）智能功率集成电路

　　智能功率集成电路的种类很多，下面仅列出几种典型产品。

　　——高压功率开关调节器（High Voltage Power Switching Regulator）。例如，美国摩托罗拉公司研制的MC33370系列产品。

　　——智能功率开关（IntelligentP ower Switch）。例如，德国西门子（Siemens）公司生产的Smart SIPMOS智能功率开关，产品型号有BTS412B、BTS611等。

　　2）智能功率模块

　　智能功率模块是采用微电子技术和先进的制造工艺，把智能功率集成电路与微电子器件及外围功率器件组装成一体，能实现智能功率控制的商品化部件。模块大多采用密封式结构，以保证良好的电气绝缘和抗震性能。用户只须了解模块的外特性，即可使用。因此，它能简化设计工作，缩短系统的研制周期。国内外许多著名的模块厂商的产品都通过了IEC950（国际电工委员会）或UL1950（美国）、GS（德国）、CE（欧共体）安全认证，其质量可靠、安全性好、抗骚扰性强、符合电磁兼容性（EMC）标准、便于维修，上机合格率可达100％。

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