電機(jī)和逆變器的使用在工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人、電動(dòng)汽車、太陽能、白色家電和電動(dòng)工具等應(yīng)用中持續(xù)增長。伴隨著這種增長是對提高效率、降低成本、縮小封裝和簡化整體設(shè)計(jì)的需求。雖然使用分立式絕緣柵雙極型晶體管 (IGBT) 設(shè)計(jì)定制電機(jī)和逆變器功率電子器件以滿足特定要求很有誘惑力，但從長遠(yuǎn)來看，這樣做的成本很高，而且會(huì)延誤設(shè)計(jì)進(jìn)度。

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相反，設(shè)計(jì)人員可以使用現(xiàn)成的 IGBT 模塊，將多個(gè)功率器件組合到一個(gè)封裝中。此類模塊支持設(shè)計(jì)人員以最少的互連來開發(fā)緊湊的系統(tǒng)，從而簡化組裝，縮短上市所需時(shí)間，降低成本，并提高整體性能。配套使用合適的 IGBT 驅(qū)動(dòng)器，使用 IGBT 模塊就可以開發(fā)出高效、低成本的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置和逆變器。

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本文先簡要介紹電機(jī)和逆變器以及相關(guān)驅(qū)動(dòng)電路和性能要求，然后回顧使用 IGBT 模塊的優(yōu)點(diǎn)和各種模塊封裝標(biāo)準(zhǔn)，最后介紹基于 NXP Semiconductors、Infineon Technologies、Texas Instruments、STMicroelectronics 和 ON Semiconductor 等廠商的 IGBT 模塊和驅(qū)動(dòng)器 IC 的電機(jī)驅(qū)動(dòng)和逆變器設(shè)計(jì)方案，以及如何應(yīng)用這些方案，包括評估板的使用。

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電機(jī)類型和效率標(biāo)準(zhǔn)
IEC/EN 60034-30 將電機(jī)效率分為 IE1 至 IE5 五個(gè)等級(jí)。美國電氣制造商協(xié)會(huì) (NEMA) 從“標(biāo)準(zhǔn)效率”到“超高效率”都有相應(yīng)的評級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（圖 1）。為了達(dá)到更高的效率標(biāo)準(zhǔn)，使用電子驅(qū)動(dòng)是必要的。采用電子驅(qū)動(dòng)的交流感應(yīng)電機(jī)可以滿足 IE3 和 IE4 的要求。為了達(dá)到 IE5 的效率水平，需要組合使用成本較高的永磁電機(jī)和電子驅(qū)動(dòng)