西门子S120电源模块6SL3330-7TE41-0AA3

西门子S120电源模块6SL3330-7TE41-0AA3

全封闭式 IP65 SIMATIC 设备（SIMATIC 工业平板 PRO，SIMATIC 平板 PRO，SIMATIC 瘦客户端 PRO 和 SIMATIC IPC477D PRO）专为安装在支架臂/基座上而设计。由于这些设备采用极为坚固耐用的设计，特别适合恶劣环境下的工业应用。

IP65 全面保护型设备产品线：

• SIMATIC Industrial Flat Panel PRO

• SIMATIC Flat Panel PRO

• SIMATIC Thin Client PRO

• SIMATIC IPC477D PRO（15"、19"、22" 显示屏）

• IP65 全面保护型设备的系统组件：

• 紧固件

• 扩展单元和操作控制部件

• 扩展组件

正面采用不锈钢的面板

带有不锈钢前端的 SIMATIC 设备（SIMATIC 工业瘦客户机 INOX）适合在食品与饮料、制药和精细化工领域以及其它卫生应用中使用，用于机器级的操作员控制与监视。

具有不锈钢前端的全封闭式 SIMATIC 设备（SIMATIC IPC277E 19" INOX PRO、SIMATIC IFP1900 INOX PRO）经过特殊设计，适合安装在支撑臂/基座上。
由于采用细长型设计，这些设备非常适合在食品与饮料加工机械和包装机械上使用，可以节省空间。

适合在危险区域中使用的设备

SIMATIC HMI Ex 设备是专门设计用于“Zone 1"和“Zone 2"危险区域的本安型 Panel PC 和 Thin Client。

产品线：

• SIMATIC HMI Panel PC Ex NG

• SIMATIC HMI Panel PC Ex OG

• SIMATIC HMI Panel PC Ex

• SIMATIC HMI Thin Client Ex NG

• SIMATIC HMI Thin Client Ex

IPC Pro、IFP Pro

SIMATIC IFP PRO 和 SIMATIC IFP PRO ETH：
具有 IP65 全封闭防护的新型工业平板显示器 – 适合在恶劣环境条件下使用的工业宽屏显示器，可直接安装在机器上

SIMATIC IFP2200 PRO

SIMATIC IFP2200 PRO 对新型工业平板显示器的现有产品系列加以补充。它们采用创新的投射式电容触控屏技术，可检测多 10 个手指的多点触控手势，配有明亮的宽屏显示屏和玻璃前端。

这些设备通过 DVI 或 DisplayPort 接口和 USB 与 PC 相连，特别是可连接到 SIMATIC IPC。该显示器具有坚固的铝制外壳，可直接在机器上使用，即使在恶劣和的操作环境中也能保证持久耐用。

• 全封闭式的 IP65 保护

• 可布置在离处理器单元单元大 30 m 位置处（IFP 扩展型）

• 坚固耐用的工业 15"、19" 和 22" 宽屏显示屏（多点触控）

• 细长型现代设计

• 可针对各制造商的支撑臂系统进行调整

• 快速集成

• 能耗低

• 体积小，重量低

• 得益于标准连接线缆，接线量少且维护耗时短。

• 新的扩展单元中集成有操作控制部件 

SIMATIC IFP PRO ETH

IFP1500 PRO ETH、IFP1900 PRO ETH 和 IFP2200 PRO ETH 对新型工业平板显示器的现有产品系列加以补充，具有全高清分辨率（1920x 1080 像素）和中性设计前端。它们采用创新的投射式电容触控屏技术，可检测多 10 个手指的多点触控手势，配有明亮的宽屏显示屏和玻璃前端。这些设备通过DisplayPort 或 Ethernet 接口和 USB 与 PC 相连，特别是可连接到 SIMATIC IPC。该显示器具有坚固的铝制外壳，可直接在机器上使用，即使在恶劣和的操作环境中也能保证持久耐用。

优势

• 直接安装在机器上 – 无需控制柜

• 通过细长型现代设计对机器进行增强

• 设计紧凑，适用于空间有限的应用

• 使用以太网监视器功能，可在远 100 m 距离处运行

• 具有较高抗冲击性和抗振性以及*的电磁兼容性，可确保故障安全和长使用寿命

• 操作直观，宽屏让可视化空间更大；由于采用电容式多点触控玻璃前端，抗腐蚀性清洗剂和抗划伤的能力更强

• 由于采用扩展型工业平板显示器 (IFP)，在分布式操作方案的设计上更加灵活

• 有各种安装方式，在选择支撑臂型以及厂商时十分灵活

• 标准连接电缆便于调试与维护

• 采用便于维修的设备结构，节省了时间和成本

应用

SIMATIC IFP PRO 和 SIMATIC IFP PRO ETH 适合直接在恶劣环境条件下的机器上使用，可满足这种恶劣环境对坚固性和高可靠性的要求。

这些工业平板显示器可在出于技术或应用原因而必须将计算单元 (IPC) 和操作/显示单元相互远离安装的任何场合使用。紧凑而功能多样的 SIMATIC IFP PRO/ETH 操作员面板可集成到许多机器设备和生产与自动化系统中。

由于采用低型设计，该终端也可在狭小空间内使用。

该显示器可作为支撑臂安装型或基座安装型在工厂和过程自动化中使用。

设计

由于新的扩展单元中集成有操作控制部件，用户可实现各种操作方式：

示例：配备带有操作控制部件的扩展单元

• 坚固的铝制外壳，IP65/NEMA 4x 防护等级，具有很高的抗振和抗冲击性，电磁兼容性高

• 防划伤、防炫光玻璃屏，针对压力和划伤提供机械防护

• 1600 万种颜色

• 水平和垂直的可视角度高达 170°

• 食品端口：DVI-D 和 DisplayPort

• 接口：2 x USB（内置）

• 电源：24V DC

• 环境温度在操作过程中：0°C ... 45°C

这些操作控制结构部件在以下型号中提供：

• IFP1900 PRO (1,366 x 768):

• 准备用于不含扩展组件的支架臂（法兰位于顶部）

• 准备用于基座/扩展组件（法兰位于下方）

• 准备用于支架臂和扩展组件（圆管式连接）

• IFP2200 PRO (1,920 x 1,080):

• 准备用于不含扩展组件的支架臂（法兰位于顶部）

• 准备用于基座/扩展组件（法兰位于下方）

• 准备用于支架臂和扩展组件（圆管式连接）

• IFP1500 PRO HD (1 920 x 1 080):

• 准备用于基座/扩展组件（法兰位于下方）

• 支撑臂安装，使用扩展件（法兰安装）

• IFP1900 PRO HD (1 920 x 1 080):

• 准备用于基座/扩展组件（法兰位于下方）

• 支撑臂安装，使用扩展件（法兰安装）

• IFP2200 PRO HD (1 920 x 1 080):

• 准备用于基座/扩展组件（法兰位于下方）

• 支撑臂安装，使用扩展件（法兰安装）
   西门子S120电源模块6SL3330-7TE41-0AA3

一、前言

智能功率模块（IPM）是先进的混合集成功率器件，由高速、低功耗的IGBT芯片和优化的门极驱动及保护电路构成。由于采用了能连续监测功率器件电流的，有电流传感功能的IGBT芯片，从而实现高速的过流保护和短路保护。IPM集成了过热和欠压锁定保护电路，系统的可靠性得到进一步提高。

VVVF（可变压可变频）变频器是IPM主要的应用。本文从IPM的特点出发，讨论了在设计VVVF变频器时，IPM的选用问题。

二、智能化晶体管模块

日本三菱电机公司的IPM有四种电路形式，单管封装（H）、双管封装（D）、六合一封装（C）、七合一封装（R），如图1所示。其中C型和R型是专为变频器使用设计的。

图1　三菱IPM的封装

IPM有精良的内置保护电路以避免因系统失灵或过应力而使功率器件损坏，所设置的故障检测和速断装置允许在不牺牲可靠性的条件下，最大限度地利用功率元件的容量。内置保护功能的框图如图2所示：

注：V₁、I、FO、C为控制端子：C、E为主端子

图2　IPM的保护功能框图

如果IPM模块其中一种保护电路动作，IGBT栅极驱动单元就会关断电流，并输出一个故障信号（FO）。

IPM的主要优点在于：

1、由于IPM集成了驱动和保护电路，使用户产品的设计变得相当容易，缩短了产品上市的时间。

2、自动化的IPM组装和测试手段提高了系统的可靠性，其他还包括减少所需采购、存储和组装的元件数等优点。

3、由于IPM通态损耗和开关损耗都比较低，使得散热器减少，因而系统尺寸也减少。

4、所有的IPM都采用同样的标准化与逻辑电平控制电路相联的栅控接口，在产品系列扩充时无须另行设计驱动电路。

5、IPM在故障情况下的自保护能力，减低了器件在开发和使用中过载情况下的损坏机会。

三、IPM的选用

IPM在选用时，首先是根据变频装置的容量（电动机的额定功率），同时也要考虑供电电源容量，确定其额定值和最大值，然后选择具体型号。选型时，有两个主要方面需要权衡。根据IPM的过流动作数值以确定峰值电流及适当的热设计以保证结温峰值永远小于最大结温额定值，使基板的温度永远低于过热动作数值。

峰值电流依电机的功率额定值而定。下表是根据OC动作数值和电机峰值电流而给出的交流220V电机推荐使用的IPM类型。电机峰值电流是基于变频器和电机工作的效率、功率因数、最大负载和电流脉动而设定的。电机电流最大峰值可由下式计算：

式中：P＝电机功率（W）；O_L＝变频器最大过载系数；λ＝电流脉动因数；η＝变频器的效率；φ_F＝功率因数；V_AC＝交流线电压（V）。

交流220V电机额定值对OC保护设置的要求表

例如：电源V_AC＝220V交流，电机P＝3.7kW,O_L＝150%,λ＝120%,η＝0.9,φ_F＝0.76,则Ic（峰值）＝36.1A。

依据上表的推荐型号PM50RSA060规定的最小OC动作数值是65A，所以这个型号能够满足第一个要求，选定后，还需通过适当的热设计来满足其热要求。在具体的应用中，应针对器件手册中给定的参数如：最大额定值，特性参数（电气特性，热特性，机械特性）以及推荐的工作条件进行系统设计。

四、结论

IPM集成了驱动和保护电路，给用户产品的设计和开发带来了很大的便利，VVVF变频器是其典型的应用场合。在选用IPM时，要根据IPM过流动作数值来确定其峰值电流。