IPM是英文Intelligent Power Module 的缩写,译为智能功率模块。典型IPM以IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、HVIGBT (耐高压绝缘栅双极型晶闸管)为功率管,结合驱动电路、保护电路等构成,如图1所示。当然,不同型号的IPM,其内部具有的功能会有所不同。

1.IPM的特点
       变频空调器采用的IPM一般具有以下特点。
       一是集成度高。IPM作为功率集成电路产品,使用表面贴装技术将三相桥臂的6个IGBT型功率管及其控制电路、保护电路集成在一个模块内,具有体积小、功能多、可靠性高、价格便宜等优点。
       二是保护功能完善。目前,变频空调器采用的IPM都具有过流(OC)保护、短路(SC)保护、驱动电路供电欠压(UV)保护、过热(OH)保护功能。过热保护功能是为了防止IGBT、续流二极管过热损坏。
       三是内含故障保护信号输出(ALM)电路。ALM电路是向外部输出故障报警的一种功能电路,当IPM过热、下桥臂过流以及驱动电路的供电欠压保护电路动作时,通过向室外微处理器输出异常信号,使室外徵处理器能及时停止系统,实现保护,以免故障扩大。
2. IPM的主要参数
        为了保证IPM长期安全、可靠地工作,选择和使用IPM时,应当根据系统实际情况对IPM的几个参数进行正确选择。
        (1) IGBT的最大耐压值Vces
       最大耐压值应按略大于直流电压的2倍选择,如直流电压为300V,则要求IPM的IGBT的耐压值为600V以上。
       (2) IGBT的额定电流值lc及集电极(c极)峰值电流lcp
       lcp应根据电机的峰值电流而定,而电机的峰值电流与电机的额定功率、效率、线电压以及功率因数有关。
        (3) IGBT 的开关频率fpwm
       尽可能选择开关频率高一些的IGBT。
        (4) IPM的最小死区时间tdead
       激励信号的死区时间不能小于模块的最小死区时间tdead。
        除了上述主要参数以外,还有其他-些参数也需要考虑,如IGBT的最大结温t等。为了确保IGBT能够长时间正常工作,必须通过散热片或风扇为IPM散热。
3.典型故障与检测
        (1)典型故障
        压缩机异常后产生的主要典型故障:一是压缩机不运转,显示IPM异常故障代码:二是压缩机不运转,显示负载电流大故障代码;三是压缩机不运转,显示无电路或无负载的故障代码。
        提示:有的IPM还产生12V等电压,所以此类模块损坏后,会导致室外机CPU电路因没有供电而不工作,从而会产生空调器不工作故障,并且显示通信异常故障代码。

        (2)故障检测

        IPM检测的主要方法有直观检查法、电压测量法、电阻测量法和代换法4种。若采用示波器测量它的输出端信号波形效果会更好。