講座導語

DIPIPM是雙列直插型智能功率模塊的簡稱，由三菱電機于1997年正式推向市場，迄今已在家電、工業和汽車空調等領域獲得廣泛應用。本講座主要介紹DIPIPM的基礎、功能、應用和失效分析技巧，旨在幫助讀者全面了解并正確使用該產品。

3.5DIPIPM在實際應用中的評價

在3.3，3.4的講座中，我們主要介紹了如何為DIPIPM設計驅動電路及PCB控制板。DIPIPM作為一種功率器件，需要與外圍的電源電路、驅動保護電路、采樣電路等一起相互配合才能完成相應的逆變功能。實際產品中承擔這種逆變功能的是變頻控制PCB板。變頻控制PCB板被裝配到了整機上，再與其他的結構部件及系統部件組合成整機。DIPIPM的功能是否能夠良好發揮與PCB及整機的設計是分不開的。圖1是以變頻空調為例的DIPIPM由部件到產品的基本生產流程。

圖1 DIPIPM典型生產流程

好的產品在整個壽命周期內可以可靠工作并維持低故障率，為了達成這個高可靠性的目標，首先需要選擇品質良好的零部件，在這個基礎上，良好的PCB設計是整個變頻電路控制系統能夠可靠運行的基礎。DIPIPM作為零部件經歷了電路設計、PCB板設計、PCB板制作等環節后，完成了由單體部件到整體部件的轉變，DIPIPM的逆變功能最終得以在PCB線路板上實現。PCB樣板的完成意味著整個產品距離量產已經不遠了。PCB樣板及整機在正式量產之前需要經過一系列的測試與評價，才能正式投入大批量生產。測試與評價對于量產之后產品的可靠性至關重要，特別是對于諸如變頻家電等大批量生產的產品來說，完善的測試與評價可以提前發現設計缺陷從而降低產品的市場失效率，以減少因為產品質量問題導致的損失。

3.5.1DIPIPM測試評價說明

DIPIPM相關的測試評價按照生產流程可以分為DIPIPM單體評價、DIPIPM在變頻控制PCB上的評價、整機評價。

其中DIPIPM單體的評價主要是在DIPIPM制造工廠進行，評價內容包含了從外觀、產品結構、產品功能（動作時序、溫度輸出、保護功能等）、產品性能（電磁兼容EMC、溫升、可靠性、壽命等）等方面。單體評價中外圍電源及控制信號采用理想電源及信號發生裝置，側重于評價DIPIPM本身；

DIPIPM在變頻控制PCB板上的評價則是在單體評價的基礎上，需要對DIPIPM在實際的控制電源及驅動信號的狀態下對其功能、性能進行評價，側重于了解DIPIPM在實際PCB上與周邊電路的兼容情況；

整機評價是對PCB控制器在整機帶負荷狀態下的評價，側重于了解DIPIPM在整機上的功能、性能，評價DIPIPM在實際整機的環境下，適應環境變化及負載變化的能力。

DIPIPM在開發設計、制造過程中，會進行詳細的功能及性能評價，量產后其性能基本處于穩定狀態，因此在應用過程中通常不再對DIPIPM單體進行詳盡的評價，本講技術講座不對DIPIPM單體評價進行重點介紹，而側重于介紹應用過程中的測試評價：DIPIPM在變頻控制PCB上的評價（3.5.2）和DIPIPM在整機上的評價（3.5.3）。

3.5.2DIPIPM在PCB控制板上的評價

DIPIPM工作時其電源通常為15V，由于采用了自舉電路，其上橋臂的三路15V電源可以通過自舉電路來實現。電源的穩定性對于DIPIPM的穩定運行至關重要。因此需要對PCB上15V電源的穩定性進行評價。除了需要穩定的15V電源外，PCB還要為DIPIPM提供穩定的PWM驅動信號，PWM驅動信號的質量也會直接影響DIPIPM的工作，PWM驅動信號的評價也是評價的重點之一。下表1是以SLIMDIP-L為例的DIPIPM有關15V電源和PWM控制信號的規格要求。在實際PCB上SLIMDIP-L的電源和PWM驅動信號應滿足表1的規格要求。

表1 SLIMDIP-L電源及PWM信號規格

DIPIPM 15V電源測試評價

下圖2是以SLIMDIP-L為例的電路結構圖，其中位置①、②、③是DIPIPM上橋臂的15V電源，位置④為下橋臂15V電源。測試評價時，需要采用示波器對4路15V電源分別進行測試評價。下表2是以變頻空調應用為例對SLIMDIP-L DIPIPM電源進行評價的評價方法和標準。圖3是在系統啟動過程中的自舉15V電源測試波形的例子。

圖2 SLIMDIP-L電源結構圖

表2 SLIMDIP-L電源評價方法及標準

圖3 SLIMDIP-L自舉電源評價波形例

DIPIPM PWM驅動信號測試評價

下圖4是以SLIMDIP-L為例的電路結構圖，其中位置①、②、③是DIPIPM上橋臂PWM驅動信號的測量評價位置，④、⑤、⑥是DIPIPM下橋臂PWM驅動信號的測量評價位置，下表3是以變頻空調應用為例對SLIMDIP-L PWM驅動信號進行評價的評價方法和評價標準。

圖4 SLIMDIP-L PWM驅動測量位置

表3 SLIMDIP-L PWM驅動評價方法及標準

DIPIPM欠壓保護功能測試評價

欠壓保護是用來防止在低電源電壓下DIPIPM發生意外損壞的一種自保護功能。P側和N側都有欠壓保護功能，但是故障信號(Fo)僅對N側的欠壓保護才有輸出，且在欠壓狀態下會持續有Fo輸出。另外，欠壓保護電路內置了一個噪聲濾波器(典型值10μs)以防止瞬間欠壓導致的誤觸發。因此，在發生欠壓后的最初10μs內控制信號依然有效。下圖5是以SLIMDIP-L為例的DIPIPM欠壓保護時序圖。下表4是欠壓保護評價方法及標準。

圖5 SLIMDIP-L欠壓保護動作時序（N側）

表4 SLIMDIP-L 欠壓保護功能評價方法及標準

審核編輯：湯梓紅