Freescale MPVZ4006G6U

Отличный выбор! Freescale MPVZ4006G6U — это высокоинтегрированный силовой силовой модуль (IPM — Intelligent Power Module) для управления трехфазными бесколлекторными двигателями (BLDC) и синхронными двигателями (PMSM). Он широко использовался в промышленных приводах, бытовой технике и системах автоматизации.

Вот подробное описание, технические характеристики и совместимая информация.

Описание и назначение

Модуль MPVZ4006G6U представляет собой законченное силовое решение "всё в одном корпусе". Он объединяет:

• 6 силовых IGBT-транзисторов с антипараллельными диодами, образующих трехфазный мостовой инвертор.
• 3 драйвера нижних ключей со встроенными схемами формирования мертвого времени (dead-time).
• 3 драйвера верхних ключей с плавающим питанием на встроенных зарядовых насосах (charge pump).
• Встроенную защиту: от перегрузки по току (с внешним шунтом), от перегрева (термистор на изоляционной подложке), от пониженного напряжения питания драйверов (UVLO).
• Оптопары (в корпусе DIP) для гальванической развязки входных управляющих сигналов (не интегрированы в сам модуль, но являются его неотъемлемой частью в типовой схеме).

Основное назначение: Преобразование постоянного напряжения (обычно от выпрямителя сети или шины постоянного тока) в трехфазное переменное напряжение с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) для эффективного управления скоростью и моментом электродвигателей мощностью до ~1.5 кВт.

Ключевые технические характеристики

• Производитель: Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors).
• Корпус: 23-контактный, изолированный (через керамическую подложку DBC), для монтажа на радиатор.
• Номинальное напряжение:
  • Vces (коллектор-эмиттер IGBT): 600 В
  • Рабочее напряжение шины постоянного тока (VDC/BUS): обычно 230/380 В AC после выпрямления.
• Номинальный ток:
  • Ic (коллекторный ток, макс. при 25°C): 6 А
  • Ic (коллекторный ток, макс. при 100°C): 4 А
• Схема управления и защиты:
  • Входы: 6 сигналов ШИМ (по одному на каждый ключ), совместимые с КМОП/ТТЛ-логикой (через оптопары).
  • Защита от перегрузки по току (OC): Вход для внешнего токового шунта в цепи эмиттеров нижних ключей. При срабатывании отключает все ключи.
  • Защита от перегрева (OT): Встроенный термистор NTC на подложке.
  • Защита от пониженного напряжения (UVLO): Для питания драйверов (VCC).
  • Мертвое время (Dead Time): Встроено в драйверы, фиксированное значение (порядка 2-3 мкс).
• Тепловые характеристики:
  • Тепловое сопротивление кристалл-корпус (Rth(j-c)): ~1.5 °C/Вт (на ключ).
  • Максимальная температура перехода (Tj): 150 °C.
• Питание драйверов:
  • VCC: +15 В (номинал, диапазон обычно +13.5В до +16.5В).
  • Потребляемый ток ICC: ~20 мА (без учета токов переключения затворов).

Парт-номера и прямые аналоги

Поскольку модуль снят с производства (Obsolete), важно знать прямые аналоги и парт-номера от других производителей.

1. Парт-номера в семействе Freescale/NXP:

• MPVZ4006G6U — базовый номер.
• Часто в спецификациях и схемах указывается просто как MPVZ4006.
• Мог поставляться с различными суффиксами, обозначающими упаковку или ревизию (например, MPVZ4006G6UR2).

2. Прямые и функциональные аналоги от других производителей (ВАЖНО: необходима проверка по datasheet и консультация с инженером!):

• Mitsubishi Electric (ныне Mitsubishi Electric):
  • PS21964/PS21965 — серия 600В/10-30А. Более современные, с интегрированными драйверами и защитами. PS21964 (15А) — хорошая замена по мощности.
  • Старые серии PM и PMxxxD.
• Fuji Electric:
  • 6MBP серия (например, 6MBP50RA060 — 600В/50А, но есть и менее мощные).
  • 7MBP серия — более современная.
• Infineon Technologies:
  • Серия CIPOS (Compact Intelligent Power Module) — например, CIPOS Mini (IKCM** серии) или CIPOS Micro. Нужно подбирать по току/напряжению (например, IKCM20H60BGA — 600В/20А).
  • Модули IRAM серии.
• ON Semiconductor (ныне onsemi):
  • Серия NFAM.
• STMicroelectronics:
  • Серия SLLIMM (Small Low-Loss Intelligent Molded Module) — например, STGIPL14K60 (600В/14А) и другие. Очень популярная замена.
• Renesas Electronics:
  • Серия RBN (например, RBN75H65T1FPQ-A0).

Совместимые модели и сферы применения

Модуль использовался в готовых изделиях и платах управления, которые могут быть совместимы по посадочному месту и функции:

• Платы управления двигателями: Многие универсальные платы от китайских и европейских производителей для станков, вентиляторов, насосов.
• Промышленные приводы: Частотные преобразователи малой мощности (0.37 - 1.5 кВт) для асинхронных и синхронных двигателей.
• Бытовая техника: Приводы компрессоров в кондиционерах, инверторные стиральные машины.
• Станки с ЧПУ: Приводы подач и шпинделей.

Важное замечание по замене: При замене MPVZ4006G6U на аналог необходимо учитывать не только электрические параметры (600В, 6А), но и:

1. Распиновку (pinout) — она может отличаться кардинально.
2. Крепление и корпус — геометрические размеры, расположение монтажных отверстий.
3. Логику входных сигналов (активный уровень, наличие pull-up/pull-down резисторов внутри).
4. Схему защиты по току (внешний шунт vs. встроенный датчик).
5. Параметры мертвого времени и требования к фронтам ШИМ-сигналов.

Рекомендация: Для поиска замены лучше всего использовать параметрический поиск на сайтах производителей (Infineon, Mitsubishi, ST) или в каталогах дистрибьюторов (LCSC, Mouser, Digikey), задавая фильтры: 600V IPM, 6-10A, 3-Phase Inverter, Built-in Driver. Обязательно изучать datasheet и консультироваться со специалистом.