IPMچیست؟

ماژول های IPM یا (Integrated Power Module) شامل چندین قطعه مثل IGBT، دیود، خازن، مدارهای کنترل گیت، درایورها، مدارهای حفاظت هستند که در یک بسته بندی قرار دارند. به زبان ساده از این ماژول ها برای کنترل و مدیریت میزان انرژی یا توانی که به سیستم الکتریکی می رود استفاده می شود و باعث بهبود عملکرد مصرف کننده و صرفه جویی در مصرف انرژی می شوند.

IPMها برابر تداخل های الکترومغناطیسی یا EMI نیز محافظت شده اند. منظور از تداخل های مغناطیسی یا (Electromagnetic Interference) ایجاد اختلال و نویز در سیستم های الکترونیک به صورت ناخواسته است. این تداخل الکترونیکی می تواند در بسیاری از دستگاه ها اتفاق بیفتد، مانند موبایل ها، لوازم خانگی، کابل ها و اتصالات که باعث تداخل در نحوه کار دستگاه های الکترونیک می شود. منظور از این تداخل یعنی در دستگاه های الکترونیکی مثل لوازم خانگی، موبایل، کابل ها و اتصالات می تواند تداخل الکترومغناطیسی ایجاد و دریافت کند.

IPM‌ها دارای سیستم‌های خنک‌کننده داخلی مانند هیت‌سینک هستند که باعث جلوگیری از افزایش دمای بیش از حد قطعات داخلی می شود. طریقه به کارگیری IPMها به این صورت است که پالس PWM از میکروکنترلر ارسال می شود و  وارد گیت درایور ها می شود،درایورهای داخی IPM پالس PWM که از طرف میکرو کنترلر وارد شده را که معمولا ولتاژ آن کمتر از 5 ولت است دریافت کرده و این ولتاژ را به ولتاژ مناسب برای گیت های IGBT تبدیل می کنند که بین 15 تا 20 ولت است، در نتیجه IGBT فعال می شود و جریان از کلکتور به امیتر می رود.

در داخل IPM ها هم از مدار نیم پل و یا تمام پل برای کنترل جریان استفاده می شود. تفاوتی که با ماژول IGBT دارد این است که بهینه تر از ماژول IGBT می باشد منظور از بهینه بودن البته صرفا برای طراحی مدار است، به طور مثال طراح نیازی برای طراحی مدار کنترل جریان ندارد.علاوه بر این IPM ها دارای مدار حفاظت در مقابل حرارت اضافه ولتاژ و اضافه جریان هستند که در ماژول های IGBT چنین قابلیتی وجود ندارد و نیاز به طراحی جداگانه ای در داخل مدار می باشد. یکی دیگر از برتری های این نوع ماژول فضای کوچکی است که اشغال می کند که بیشتر برای تجهیزات با توان پایین که نیاز به حفاظت دارند استفاه می شود.

از دیگر تفاوت های ماژول های IPM با IGBT میتوان گفت که ماژول های IPM بیشتر برای مصارفی با توان پایین طراحی شده است در صورتی که ماژول های IGBT برای توان های بسیار بالا از چند کیلو وات تا چند مگاوات طراحی شده اند.

چند نمونه از کاربرد های IPM:

• IPM ها در لوازم خانگی شامل ماشین لباس شویی، یخچال استفاده می شود. که باعث لرزش کمتر الکتروموتور (BrushlessDC ) و مدیریت مصرف انرژی می شوند، همچنین امکان تغییر جهت دور موتور را فراهم می کنند در نتیجه باعث طول عمر بیشتر می شود.
• IPM ها در صنعت پزشکی کاربرد بسیار دارند، به طور مثال در دستگاه های MRI برای کنترل موتور های داخلی به منظور چرخش نرم تر استفاده میشوند، همچنین در دستگاه های ونتیلاتور که وظیفه ی کنترل موتور DC که وظیفه ی آن کنترل میزان دبی و هوای مناسب برای بیمار است کاربرد دارند. همچنین در دستگاه های CNC و… کاربرد فراوان دارند.