微课堂|IPM 仿真设计工具介绍

2018-01-26

IPM（智能功率模块）是把实现某种电路功能的功率开关器件、驱动电路、检测和保护电路集成起来的一个系统级的器件。以三相逆变桥为例，传统的分离方案包含大约40个器件，IPM就是用一个单独的隔离封装把这些器件集成到了一起。我们用一个IPM加上3颗自举电容和两颗安装螺丝，就构成了一个完整的三相逆变桥。所以使用IPM这种高度集成的器件，可以帮助用户简化供应链，提高生产效率，节省系统空间，缩短产品上市时间，提高产品可靠性，最终降低用户的系统成本。

Intelligent Power Module
Intelligent Power Module
Intelligent Power Module
1、CIPOSIM

为了帮助用户更好的使用IPM，我们提供了仿真设计工具进行IPM的损耗计算和温升仿真。首先来看用于CIPOS系列IPM的设计工具CIPOSIM。这是一个离线仿真软件，目前用户可以通过销售渠道获得CIPOSIM软件，然后就可以运行文件。

Design Tool Ciposim
Design Tool Ciposim
Design Tool Ciposim

首先选择使用的IPM型号，再输入具体的应用参数，比如PWM控制方式、直流母线电压、开关频率、功率因数、调制系数、输出频率和IPM壳温限制值等等，然后运行仿真即可。

Ciposim Runs Simulation
Ciposim Runs Simulation
Ciposim Runs Simulation

仿真结果包含四个部分，第一部分是损耗。包括IGBT损耗、二极管损耗、IPM损耗、效率和输出功率曲线：

Losses
Losses
Losses

第二部分是温度。包括IGBT和二极管的平均结温、IGBT和二极管的温度波动以及IPM壳温限制曲线：

Temperature
Temperature
Temperature

第三部分是最大负载电流对各种变量的关系。变量包括壳温、开关频率、输出频率和功率因数：

Maximum Load Current Variables
Maximum Load Current Variables
Maximum Load Current Variables

最后一部分是仿真得到的数据。用户可以查询每个工作点的数据用于精确计算。另外，数据可以以文本格式导出，用于用户系统建模的数据输入等等。

Data Obtained From Simulation
Data Obtained From Simulation
Data Obtained From Simulation
2、 IPM Simulator

对于IRAM系列的IPM，我们提供在线仿真工具，请访问英飞凌网站https://plex.infineon.com/plexim/ipmmotor.html启动此工具：

Ipm Online Simulation Tool
Ipm Online Simulation Tool
Ipm Online Simulation Tool

同样，先选择使用的IPM型号，再输入具体的应用参数，比如输出频率、开关频率、PWM调制方式、直流母线电压、电机相电压、电机相电流、功率因数和IPM壳温限制值等等，然后运行仿真即可。

Ipm Runs Simulation
Ipm Runs Simulation
Ipm Runs Simulation

仿真结果包括逆变器输出的各种电压、电流波形：

Various Voltage Current Waveforms Output By The Inverter
Various Voltage Current Waveforms Output By The Inverter
Various Voltage Current Waveforms Output By The Inverter

仿真结果还包括各种损耗、温度波形，比如A相高端和低端的IGBT和二极管的损耗、温度曲线：

Various Losses Temperature Waveforms
Various Losses Temperature Waveforms
Various Losses Temperature Waveforms

最后还有以表格形式给出的各种损耗、温度结果：

Various Loss Temperature Results
Various Loss Temperature Results
Various Loss Temperature Results

如上所述，IPM仿真设计工具简单易用，客户只需要输入具体的应用参数，就可以快速得到损耗、温升等关键结果，完成项目评估。这么好的工具，你还犹豫什么？赶快用起来吧！