Mitsubishi FRA5403

Отличный запрос. Mitsubishi FRA5403 — это модуль инвертора (силовой модуль IPM - Intelligent Power Module), широко используемый в системах управления электродвигателями, таких как кондиционеры воздуха, промышленные приводы и лифты.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Описание и назначение

Mitsubishi FRA5403 — это сборка IGBT-транзисторов с интегрированными драйверами и защитами в одном корпусе. Он предназначен для создания компактного и надежного инвертора, преобразующего постоянный ток (DC) в трехфазный переменный ток (AC) для управления бесщеточными электродвигателями.

Ключевые особенности:

• Интегрированная конструкция (IPM): В одном модуле собраны 6 IGBT-транзисторов (3 пары верхний-нижний ключ) с быстрыми обратными диодами, схемами управления (драйверами), защитой от перегрузки по току, короткого замыкания, перегрева и схемой формирования "мертвого времени".
• Высокая надежность: Встроенные защиты предотвращают выход модуля из строя при аварийных ситуациях в системе.
• Простота разработки: Значительно упрощает создание силовой части инвертора по сравнению с дискретными компонентами, так как драйверы и защиты уже встроены.
• Низкий уровень электромагнитных помех (EMI): Благодаря оптимизированной внутренней разводке.

Типичные области применения:

• Бытовая и коммерческая техника: Силовые блоки инверторных кондиционеров воздуха, компрессоров.
• Промышленная автоматизация: Частотные преобразователи малой и средней мощности, сервоприводы.
• Бытовая электроника: Приводы стиральных машин с прямым приводом.

Основные технические характеристики

Параметры приведены для типовых условий (Ta=25°C, если не указано иное).

| Параметр | Значение | Примечание | | :--- | :--- | :--- | | Классификация | IPM (Intelligent Power Module) | 7-й корпус (серия FRA) | | Структура | 6-in-1 (3 фазы) | Верхний и нижний ключ на каждую фазу | | Макс. напряжение коллектор-эмиттер (VCES) | 600 В | Рабочее напряжение DC-шины до ~400 В | | Номинальный ток (IC) при Tc=25°C | 50 А | Длительный ток коллектора | | Макс. пиковый ток (ICM) | 100 А | Длительность импульса ≤ 1 мс | | Падение напряжения насыщения (VCE(sat)) | ~ 1.85 В (тип.) | При IC=25A, определяет потери на проводимость | | Время переключения (tf) | ~ 0.15 мкс | Высокая частота ШИМ (до 20 кГц) | | Встроенные функции защиты | Защита от:
• Токовой перегрузки (OC)
• Короткого замыкания (SC)
• Перегрева (OT)
• Низкого напряжения питания драйвера (UV) | При срабатывании защит на выходе Fo формируется аварийный сигнал (открытый коллектор). | | Напряжение питания драйвера (VCC) | 15 В ±10% | Оптимальное напряжение для внутренней схемы управления | | Тепловое сопротивление (переход-корпус) | 0.25 °C/Вт | Rth(j-c) | | Макс. температура перехода (Tj) | 150 °C | | | Вес | ~ 40 г | |

Парт-номера (Part Numbers) и аналоги

Оригинальный номер производителя: FRA5403-050D.

Важно учитывать, что модули часто имеют суффиксы, обозначающие ревизию или упаковку (например, FRA5403-050DR). Основной номер — FRA5403-050D.

Прямые аналоги и совместимые модели от Mitsubishi:

• FRA5303-050D: Ближайший аналог с номинальным током 30А. Имеет схожий корпус и характеристики, но меньшую токовую нагрузку. Может использоваться в менее мощных схемах вместо FRA5403 с запасом по мощности.
• PS21963 (PS21963-AT): Более современный аналог от Mitsubishi в корпусе 7-го поколения. Имеет улучшенные характеристики и часто используется как замена в новых разработках.
• Модули серии FRA, FRB, PM схожих токово-напряженческих характеристик (600В / 50А).

Аналоги от других производителей (требуется проверка распиновки и характеристик!):

• Infineon: CIPOS™ Maxi IPM серии IM (например, IM** 系列 с подходящими параметрами).
• ON Semiconductor: Серия NXV.
• STMicroelectronics: Серия SLLIMM (Small Low-Loss Intelligent Molded Module), например, STGIPS.
• Fuji Electric: Серия 7MB.

Внимание! Замена на аналог от другого производителя всегда требует тщательного анализа даташитов: распиновка (pinout), номиналы питающих напряжений драйверов, логические уровни входных сигналов и форма сигнала неисправности (Fo) могут отличаться. Часто требуется доработка платы.

Совместимые модели оборудования (где чаще всего применяется)

Модуль FRA5403 является компонентом силового блока, поэтому он совместим не с конкретными моделями кондиционеров, а с платами управления (инверторными платами), которые используют этот модуль.

1. Кондиционеры Mitsubishi Electric и Heavy Industries:

• Широко использовался в инверторных наружных блоках (Outdoor Unit) сплит-систем мощностью примерно от 4.5 кВт (18 000 BTU/h) до 6 кВт (24 000 BTU/h).
• Примеры серий (требуется точная проверка по платам!):
  • Mitsubishi Electric: MR-SLIM, PUHZ, SRK/SRC (старые инверторные модели).
  • Mitsubishi Heavy Industries: SRK/SRC (инверторные).

2. Промышленные частотные преобразователи:

• В ЧП малой мощности (на 3-5 кВт) различных азиатских и европейских производителей, где использовались готовые силовые модули.

3. Платы управления от других производителей:

• Универсальные инверторные платы для ремонта компрессоров.
• Платы для модернизации приводов.

Важное примечание для ремонта:

Если вы ремонтируете плату и меняете FRA5403, обязательно проверьте:

1. Причину выхода старого модуля из строя. Часто сгорает из-за неисправного компрессора, проблем с датчиками тока или драйверами. Без устранения причины новый модуль сгорит сразу.
2. Все цепи питания драйверов (VCC).
3. Состояние термической пасты и прижим модуля к радиатору (момент затяжки винтов указан в даташите).
4. Рекомендуется менять вместе с модулем предохранители, резисторы в цепях затворов и другие элементы, которые могли быть повреждены при аварии.

Для 100% точности всегда ищите Service Manual или схему (schematics) конкретной платы, на которой установлен модуль.