Infineon FB20R06KL4B1

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для силового модуля Infineon FB20R06KL4B1.

Общее описание

Infineon FB20R06KL4B1 — это полностью изолированный интеллектуальный силовой модуль (IPM — Intelligent Power Module), предназначенный для управления трехфазными двигателями переменного тока. Он является частью серии K4 (KL4B1), которая характеризуется высокой степенью интеграции и надежности.

Основное назначение: Преобразование постоянного тока (DC) в трехфазный переменный ток (AC) для управления электродвигателями в промышленных и бытовых приложениях. Ключевые особенности:

• Интеграция: В одном корпусе объединены 6 IGBT-транзисторов с быстрыми обратными диодами (образуя трехфазный инверторный мост), драйверы низкой стороны (Low-Side) и схема защиты.
• Изоляция: Полная электрическая изоляция между силовой частью и управляющими сигналами, что упрощает конструкцию системы и повышает безопасность.
• Защита: Встроенная защита от перегрузки по току (OC), короткого замыкания (SC), недостаточного напряжения питания драйверов (UV) и перегрева (OT). При срабатывании защиты формируется аварийный сигнал (FO — Fault Output).
• Управление: Для управления требуется подача только 6 сигналов ШИМ (PWM) на входы драйверов низкой стороны. Драйверы высокой стороны (High-Side) используют технологию сдвига уровня (bootstrap), что минимизирует количество необходимых внешних компонентов.

Технические характеристики

| Параметр | Значение | Примечание | | :--- | :--- | :--- | | Корпус | 29-выводной, DIP (Dual In-line Package) | Стандартный корпус для IPM-модулей. | | Номинальное напряжение коллектор-эмиттер (Vces) | 600 В | Рабочее напряжение DC-шины. | | Номинальный ток коллектора (Ic @ Tc=25°C) | 20 А | Максимальный непрерывный ток при указанной температуре. | | Максимальный импульсный ток (Icp) | 40 А | | | Падение напряжения на насыщенном IGBT (Vce(sat)) | ~1.75 В (тип.) | Определяет потери проводимости. | | Падение напряжения на диоде (Vf) | ~1.9 В (тип.) | | | Время переключения (t_on / t_off) | Наносекундный диапазон | Высокая частота ШИМ (до 20 кГц). | | Напряжение питания внутренних драйверов (Vcc) | 15 В (ном.) | Допуск обычно ±10% (13.5 - 16.5 В). | | Порог защиты от UV (Vcc) | ~12 В (тип.) | Защищает от нестабильной работы драйверов. | | Ток потребления драйверов (Icc) | ~5 мА (тип.) | | | Логические входы (IN, FO) | Уровень TTL/CMOS (3.3В / 5В) | Совместимы с микроконтроллерами. | | Температура перехода (Tj max) | 150 °C | | | Температура корпуса (Tc) | -40 до +125 °C | Рабочий диапазон. | | Тепловое сопротивление переход-корпус (Rth(j-c)) | ~1.25 °C/Вт (сумма верхнего и нижнего ключей) | Важно для расчета радиатора. | | Встроенная защита | OT (Перегрев), OC/SC (Перегрузка/КЗ), UV (Просадка Vcc) | Аварийный сигнал FO переходит в низкий уровень. | | Степень изоляции | 2500 В (эфф.) мин. | Между силовыми выводами и управляющей платой. |

Парт-номера (Part Numbers) и аналоги

1. Прямые аналоги и номера в других каталогах:

• FB20R06KL4B1 — это полный и основной номер детали (Ordering Code).
• Часто в спецификациях и на корпусе указывается укороченный код: 20R06KL4.
• Модуль может поставляться в разных вариантах упаковки (лоток, трубка), что иногда отражается в суффиксе, но электрические параметры идентичны.

2. Совместимые и аналогичные модели (Прямые замены и альтернативы):

Важно: При замене необходимо сверять распиновку (pinout), номиналы токов/напряжений и логику работы защит. Указанные ниже модули функционально и конструктивно схожи.

• Внутри серии Infineon K4 (прямые аналоги по характеристикам):

  • FB15R06KL4B1 — 15А, 600В. Прямая замена при меньшей нагрузке.
  • FB25R06KL4B1 — 25А, 600В. Замена на более мощный при запасе по току.
  • FB20R12KL4B1 — 20А, 1200В. Для сетей 380В (трехфазный выпрямитель).
  • Модели серий K1, K2, K3 (например, FB20R06KL1) — более старые поколения. Требуется проверка распиновки! Часто они совместимы, но могут отличаться пороги защиты.

• Аналоги от других производителей (функционально-совместимые модули):

  • Mitsubishi Electric: Серия PS21x6x (например, PS21867 для 20А/600В). Один из самых популярных аналогов. Внимание на распиновку!
  • Fuji Electric: Серия 6MBP (например, 6MBP20RA060). Классические модули, часто взаимозаменяемы.
  • ON Semiconductor (Fairchild): Серия FSBB (например, FSBB20CH060). Требуется проверка совместимости.
  • STMicroelectronics: Серия STK (например, STK5C4U332J-E). Реже встречаются прямые аналоги.
  • SEMIKRON: Серия SKiiP (другой тип корпуса, не является прямой механической заменой).

Области применения

• Промышленные приводы: Управление двигателями станков, насосов, вентиляторов.
• Бытовая техника: Компрессоры кондиционеров, инверторные стиральные машины.
• Системы отопления, вентиляции и кондиционирования (HVAC).
• Серво- и шаговые приводы.

Ключевые преимущества для разработчика

1. Компактность и простота: Значительно уменьшает площадь платы и время разработки по сравнению с дискретной сборкой.
2. Надежность: Все силовые компоненты и драйверы согласованы и протестированы вместе.
3. Защищенность: Встроенная защита повышает надежность конечного изделия.
4. Упрощение отладки: Модуль проще в тестировании и внедрении.

Рекомендация: Перед заменой всегда обращайтесь к официальным даташитам (Datasheet) от Infineon и производителя-аналога для сравнения всех критических параметров, особенно схемы подключения (pin assignment) и временных диаграмм работы защит.