Mitsubishi FP15R12KE3

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики, парт-номера и информация о совместимости для интеллектуального силового модуля (IPM) Mitsubishi FP15R12KE3.

Общее описание

Mitsubishi FP15R12KE3 — это интеллектуальный силовой модуль (IPM) 7-го поколения серии R-series, предназначенный для построения высоконадежных и компактных инверторных систем. Он представляет собой полностью собранный и оптимизированный силовой блок, идеально подходящий для управления трехфазными электродвигателями.

Ключевая концепция: "Все в одном корпусе". Модуль интегрирует в себя:

• Силовые компоненты: 6 быстрых IGBT-транзисторов с обратными диодами (3-фазный мост).
• Драйверы низкого уровня: Схемы управления затворами каждого IGBT.
• Защитные функции: Встроенная защита от перегрузки по току (OC), короткого замыкания (SC), перегрева (OT) и недостаточного напряжения питания драйвера (UV).
• Сигнализация неисправности: Выход сигнала сброса (FO) при срабатывании любой защиты.

Основные преимущества:

• Высокая надежность: Встроенная защита предотвращает выход из строя при аварийных ситуациях.
• Компактность: Значительно экономит место на плате по сравнению с дискретными компонентами.
• Упрощение разработки: Разработчику не нужно проектировать сложные драйверы и схемы защиты, что сокращает время выхода на рынок.
• Хорошие динамические характеристики: Оптимизированные для работы вместе IGBT и драйверы.

Типичные области применения:

• Частотные преобразователи (ПЧ) для управления асинхронными и синхронными двигателями.
• Промышленные приводы (насосы, вентиляторы, компрессоры, конвейеры).
• Системы сервоуправления.
• Источники бесперебойного питания (ИБП).
• Тяговые инверторы для электромобилей и погрузчиков.

Технические характеристики

Здесь приведены основные параметры. Полные данные смотрите в официальном даташите.

| Параметр | Значение | Примечание | | :--- | :--- | :--- | | Корпус | 27L-6in1 (DIPIPM™) | Компактный изолированный корпус с теплоотводом. | | Класс напряжения | 1200 В | Максимальное обратное напряжение IGBT и диодов. | | Номинальный ток (Ic) | 15 А при Tc=100°C | Ток коллектора для каждого IGBT. Ключевой параметр. | | Ток короткого замыкания (Isc) | 30 А (тип.) | Встроенная защита срабатывает при этом токе. | | Насыщающее напряжение (Vce(sat)) | ~1.75 В (тип.) при Ic=15А | Показывает потери проводимости. | | Скорость переключения | Высокая, с оптимизированными dead-time | Конкретные времена указаны в даташите. | | Встроенная защита | OT (перегрев), OC/SC (перегрузка/КЗ), UV (понижение питания драйвера) | Температура срабатывания OT ~115°C. | | Сигнал неисправности | Выход с открытым коллектором FO (Fault Output) | Требует подтягивающего резистора. | | Напряжение питания драйвера (Vcc) | 15 В (номинал), 20 В (макс.) | Отдельное для каждой фазы (3 вывода). | | Тепловое сопротивление (переход-корпус) | Rth(j-c) = 0.75 °C/Вт | Для оценки необходимого радиатора. | | Рабочая температура перехода (Tj) | -20°C ... +150°C | | | Вес | ~25 г | |

Важное примечание: Указанный номинальный ток (15А) гарантируется при температуре корпуса 100°C. Для работы на полном токе необходим эффективный радиатор.

Парт-номера и аналоги

Модули часто имеют несколько номеров в зависимости от маркировки, уровня изоляции и упаковки.

• Основной парт-номер: FP15R12KE3

  • FP — серия DIPIPM.
  • 15 — номинальный ток 15А.
  • R — серия R (7-е поколение).
  • 12 — класс напряжения 1200В.
  • KE3 — модификация корпуса и уровня изоляции (стандартный уровень изоляции ~2500 В~).

• Полный номер для заказа (Ordering Part Number):

  • FP15R12KE3G (возможны другие суффиксы, например, -B2, указывающие на упаковку: лента/коробка).

• Прямые аналоги и замены:

  • Внутри линейки Mitsubishi: модули с другими токами в том же корпусе (например, FP10R12KE3 на 10А, FP20R12KE3 на 20А, FP25R12KE3 на 25А). Они имеют идентичное расположение выводов (pin-to-pin compatible), что упрощает модернизацию или изменение мощности.
  • Важно: При замене на модуль с другим номинальным током необходимо пересчитать условия охлаждения и параметры защиты.

• Функциональные аналоги от других производителей:

  • Infineon: серия CIPOS™ Mini (например, IM231-L6T2R).
  • ON Semiconductor: серия Smart Power Module (SPM®).
  • Fuji Electric: серия 7MBR.
  • Совместимость с аналогами: Как правило, не является прямой (механической и электрической). При замене необходимо разрабатывать новую печатную плату и проверять работу системы, так как отличаются корпуса, распиновка, характеристики драйверов и пороги срабатывания защиты.

Совместимые модели и платы

Понятие "совместимые модели" для IPM чаще относится к взаимозаменяемости в рамках одного семейства или к готовым платам/стекам, разработанным под этот форм-фактор.

1. Совместимые модули Mitsubishi (с одинаковой распиновкой):

   • FP10R12KE3, FP20R12KE3, FP25R12KE3 — прямая совместимость по выводам. Наиболее актуальная замена.
   • Модули предыдущих поколений (серии W, V) — НЕ СОВМЕСТИМЫ, у них другая распиновка.

2. Оценочные и демонстрационные платы:

   • Mitsubishi или ее дистрибьюторы часто предлагают демо-платы (Evaluation Boards) для этого модуля (например, APK15R12KE3-EV1 или аналоги). Эти платы содержат всю необходимую обвязку, источники питания 15В, оптическую развязку для сигналов PWM и FO, что позволяет быстро начать тестирование модуля.

3. Платы управления (Driver Boards):

   • Многие производители продают универсальные платы драйверов, предназначенные для корпуса 27L-6in1. При выборе такой платы необходимо убедиться, что она поддерживает именно серию R (KE3), так как у модулей разных поколений может отличаться расположение силовых и сигнальных выводов.

Рекомендация: Для любого проекта на базе FP15R12KE3 необходимо использовать официальный даташит (Datasheet) от Mitsubishi Electric, так как в нем содержится исчерпывающая информация по электрическим параметрам, типовым схемам подключения, рекомендациям по разводке печатной платы и расчету радиатора.