储能产物的“保卫者”——IPM
电子发热友网报道(文/黄山明)IPM是“智能功率模块”(Intelligent Power Module)的缩写,它是一种集成了控制电路与功率半导体器件的模块化组件,通常用于电机控制和其他电力转换使用中。IPM内里集成了IGBT或其他典范的功率开关,以及保护电路如过流、过热等保护功效。
这种集成计划有助于简化体系的全体计划,提高可靠性,并变小外部元件的数目。在产业驱动、白色家电、汽车电子等范畴都有广泛使用。而在储能体系中,尤其是在那些必要高效能量转换和准确控制的使用场景下,IPM也能发扬其作用。
在储能体系中,IPM的使用主要表如今其高效的能量转换和保护功效上。IPM可以将直流电转换为交换电,或反之,顺应不同的负载和使用需求。这种机动性使得IPM特别合适于储能体系中的电能转换,无论是从电网到电池存储照旧从电池存储回馈到电网。
IPM通常会包含一些功听从半导体器件,如IGBT或MOSFET,这些器件卖力处理大电流和高电压,是举行电力转换的中心部件。别的还包含一些驱动电路,用来控制功率半导体器件的开关利用。它吸收来自控制单位的信号,并扩大信号来驱动功率器件的栅极。
除了驱动电路,另有保护电路与控制电路,以及一些传感器用于监测电流、电压、温度等参数。这些信息关于控制电路举行准确控制十分紧张。
别的,由于IPM是一个高度集成的模块,它可以变小外部元件的数目,从而简化储能产物的计划,低落体积和分量,同时也有助于低落本钱。
在事情时,IPM通常可以分为几个步调,起首是从外部控制体系(如微处理器)吸收控制信号;随后控制电路依据吸收到的信号,经过驱动电路来控制功率半导体器件的导通和停止;而功率半导体器件依据其导通和停止形态,完成DC-AC大概AC-DC的转换;最初,经过传感器不休检测电流、电压和温度等参数,并反应给控制电路。假如检测到特别情况,保护电路会立刻接纳举动,如关闭功率器件以制止毁坏。
IPM市场格式
现在市场中IPM的主要到场者包含三菱电机、英飞凌、富士电机、罗姆、安森美等,此中,三菱电机、安森美、英飞凌、富士电机等公司在举世IPM市场中占据主导位置,这些头部企业约占举世市场的75%份额。
好比三菱电机推出的IPM产物以高可靠性和便利易用著称,其SUPER MINI封装5-50A的智能功率模块在市场上占据一席之地。迩来两年,三菱还推出了SLLIMM表面的新产物。
而安森美在收买了三洋和仙童后,拥有了IMS架构和DBC架构武艺,成为举世最佳的智能功率模块方案需求商之一。其产物阵容涵盖种种不同武艺的模块化方案,使用于汽车、产业和消耗等范畴。
从市场范围来看,公开材料体现,2023年举世IPM市场范围到达了135.44亿人民币,估计到2029年将增长至226.53亿元,年复合增长率为9.38%。中国当地企业在IPM市场中固然范围相对较小,但正在渐渐提高,与国际巨头协同竞争。
此中士兰微是国内较早布局IPM范畴的厂商之一,推出了多个IPM产物系列,如IPM23、DIP24/25/26/27、SOP37单芯片等系列产物。
斯达半导体主要专注于IGBT等功率半导体范畴,其IGBT模块型号完全,现在构成了掩盖事情电流 5A-3600A、事情电压 600V-3300V的产物布局。IPM模块产物已研发射多个,电流范围主要为10A-50A。
别的,比亚迪也是国内着名的IPM需求商,现在其IPM产物以前告捷导入国际国内多个着名品牌。如自主研发的BIP30系列IPM,是一款车规级IPM产物,输入功率最高可达7500W。兼容三菱ver.4系列封装情势,已大范围用于新动力汽车及家电范畴。
小结
在储能产物中使用IPM可以提升体系的功能、可靠性和宁静性,也有助于简化计划和维护事情。同时随着储能市场的不休提高,越来越多的公司开头眷注并投入到IPM产物的开发中,为储能范畴带来了更多的武艺选择和市场时机。