GB/T 39392-2020 家用电器专用智能功率模块技术规范

ICS97.030

y60GB

中华人民共和国国家标准

GB/T39392-2020

家用电器专用智能功率模块技术规范

Technicalspecificationofintelligentpowermoduleforhouseholdappliances

2020-11-19发布2021-06-01实施

国家市场监督管理总局告士

国家标准化管理委员会保W

GB/T39392-2020

目次

前育…··皿

1范围………··………….1

2规范性引用文件……”…….1

3术语和定义”…………“………·……2

4缩略语………………“………·……3

5要求……”………·……3

6试验方法……………”…………12

7检验规则…………·……”…………20

8标志、包装、运输和贮存…………”…………23

附录AC资料性附录）IPM测试工装参考电路…………”24

附录B（资料性附录）IPM在家用和类似用途电器中的典型应用……”…………26

参考文献……·……”…………29

I

GB/T39392-2020

前言

本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。

本标准由中国轻工业联合会提出。

本标准由全国家用电器标准化技术委员会（SAC/TC46）归口。

本标准起草单位z中国家用电器研究院、安徽中认倍佳科技有限公司、安徽众家云物联网科技有限

公司、广东美的制冷设备有限公司、中家院（北京）检测认证有限公司、嘉兴斯达半导体股份有限公司、珠

海格力电器股份有限公司、无锡芯朋微电子股份有限公司、厦门芯光润浑科技有限公司、无锡华润微电

子有限公司、青岛海尔智能电子有限公司、工业和信息化部电子第五研究所、浙江盾安禾田金属有限公

司、国家电子元器件质量监督检验中心（安徽〉、国家智能家居质量监督检验中心、清华大学、西安庆安市j

冷设备股份有限公司、青岛海尔智能技术研发有限公司、杭州星帅尔电器股份有限公司、四川长虹空调

有限公司。

本标准主要起草人z徐鸿、孙民、赵鹏、冯宇翔、戴志展、于玲、易扬波、李红伟、许敏、冯长卿、谢敬仁、

钱叶华、李勇德、杨楠、陈疑、汪向荣、李婷婷、严利人、:XtJ杰、陈丽芬、汪超、沙露、侯明、聂圣源、吴红彪、

刘志弘、李越峰。

m

GB/T39392-2020

家用电器专用智能功率模块技术规范

1范围

本标准规定了家用和类似用途电器专用智能功率模块的物理接口、功能、性能以及电磁兼容性、安

全、可靠性等的技术要求与测试方法，并对智能功率模块的检验规则、标志、包装、运输和贮存等做出相

关规定。

本标准适用于家用和类似用途电器的智能功率模块。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注目期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单〉适用于本文件。

GB/T2421-2020环境试验概述和指南

GB/T2423.l2008电工电子产品环境试验第2部分2试验方法试验A：低温

GB/T2423.22008电工电子产品环境试验第2部分．试验方法试验B，高温

GB/T2423.10-2019环境试验第2部分z试验方法试验Fe：振动（正弦）

GB/T2423.17-2008电工电子产品环境试验第2部分z试验方法试验Ka，盐雾

GB/T2423.222012环境试验第2部分E试验方法试验N：温度变化

GB/T2423.50环境试验第2部分g试验方法试验Cy，恒定湿热主要用于元件的加速试验

GB/T2423.60电工电子产品环境试验第2部分z试验方法试验u，引出端及整体安装件

强度

GB4343.1-2018家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求第1部分g发射

GB/T4343.2-2009家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求第2部分z抗扰度

GB4706.12005家用和类似用途电器的安全第1部分g通用要求

GB/T16935.1低压系统内设备的绝缘配合第1部分2原理、要求和试验

GB/T29309-2012电工电子产品加速应力试验规程高加速寿命试验导则

GB/T293322012半导体器件分立器件第9部分g绝缘栅双极晶体管CIGBT)

IEC60749-5半导体器件机械和气候试验方法第5部分2稳态温湿度偏置寿命试验。emi-

conductordevic四－Mechanicalandclimatictestmethods-Part5:Steady-statetemperaturehumidity

biaslifetest)

IEC60749-23,2004+AMDl,2011CSV半导体器件机械和气候试验方法第23部分z高温工

作寿命（Semiconductordevices-Mechanicalandclimatictestmethods-Part23:Hightemperature

operatinglife)

IEC60749-26半导体器件机械和气候测试方法第26部分z静电放电（ESD）敏感性测试人

体模型（HBM)[Semiconductordevices-Mechanicalandclimatictestmethods-Part26:Electrostatic

dischargeCESD)sensitivitytesting-HumanbodymodelCHEM)]

IEC60749-27半导体器件机械和气候测试方法第27部分z静电放电（ESD）敏感性测试机

器模型（MM)[Semiconductordevices-Mechanicalandclimatictestmethods-Part27:Electrostatic

1

GB/T39392-2020

dischargeCESD)sens1t1v1tytestingMachinemodel(MM)]

IEC60749-28半导体器件机械和气候测试方法第28部分z静电放电CESD）敏感性测试带

电器件模型CCDM)器件级［Semiconductordevices-Mechanicalandclimatictestmethods-Part28,

Electrostaticdischarge(ESD)sensitivitytesting-ChargeddevicemodelCCDM)-Dev1celevel)]

IEC6074933,2004半导体器件机械和气候试验方法第33部分z加速耐湿无偏置高压蒸

煮（Semiconductordevices卢Mechanicalandclimatictestmethods-Part33,Acceleratedmoisturere-

sistance-Unbiasedautoclave)

IEC60749-34半导体器件机械和气候试验方法第34部分z功率循环（Semiconductor

devicesMechanicalandclimatictestmethods·Part34,Powercycling)

IEC62321(所有部分）电工产品中相关物质的测定（Determinationofcertainsubstancesinelec-

trotechmcalproducts)

3术语和定义

GB4706.12005和GB/T293322012界定的以及F列术语和定义适用于本文件．

3.1

绝缘栅双极型晶体管insulatedgatebipolartransistor;IGBT

由BJT（双极型三极管）和MOS（绝缘栅型场效应管〉组成的复合全控型电压驱动式功率半导体

器件。

3.2

智能功率模块intelligentpowermodule;IPM

由高压功率开关器件（以IGBT为主）、高压栅极驱动电路CHVIC）、元源器件，以及过流、过压、过

温等多种保护电路构成单一封装的混合集成功率开关模块。

3.3

开通延迟时间turn-ondelaytime

高压IGBT开通时，从栅极电压正偏压的10%开始到集电极电流上升至最终值的10%为止的

时间。

3.4

关断延迟时间turn-offdelaytime

高压IGBT关断时，从栅极电压下降至其开通值的90%开始到集电极电流下降到开通值的90%为

止的时间。

3.5

电气闰隙clearances

二个导电部件之间或一个导电部件与一个绝缘材料表面的金属稽之间，穿过空气的最短距离。

3.6

爬电距离creepagedistano西

在二个导电部件之间或一个导电部件与易触及的绝缘材料表面的金属稽之间，沿着绝缘材料表面

的最短距离。

3.7

空洞率voidfraction

空洞占IPM正投影面积的百分比a

2

GB/T39392-2020

4缩略语

下列缩略语适用于本文件．

CDM，带电器件模型（ChargedDeviceModel)

HBM，人体模型（HumanBodyModel)

IC，集成电路(IntegratedCircuit)

IGBT，绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor)

IPM，智能功率模块(IntelligentPowerModule]

MM，机器模型（MachineModel)

PCB，印刷电路板（PrintedCircuitBoard)

5要求

5.1外观质量

标志应完整、准确、清晰、耐久g表面无机械损伤5引脚无氧化、无锈迹、无污物、无变形、无折断。塑

封表面的器件型号、生产批次、厂商（产地）等标识的印刷应自然且塑封表面不得有磨痕。

5.2外形尺寸

按6.3进行试验，产品规格书需注明IPM安装孔、引脚、几何尺寸和封装尺寸、散热面平整度，IPM

实物应符合规格书的规定值。

IPM安装孔孔径、散热面平整度与电流等级的对应关系见表1.

表1IPM安装孔孔径、散热面平整度要求

电流等级安装孔孔径散热面平整度

Ammmm

2~2.53.2<0.1

10~153.2<0.1

20~253.2ζ0.1

30~353.2<0.1

50~604.5<0.1

5.3电性能

5.3.1母线电压（VPN)

按6.4.2进行试验，应符合IPM规格书最大值、最小值、标准值及其测试条件的要求。

5.3.2控制电压（V~）

按6.4.3进行试验，应符合IPM规格书最大值、最小值、标准值及其测试条件的要求。

3

GB/T39392-2020

5.3.3逻辑输入电压(VIN)

按6.4.4进行试验，应符合IPM规格书最大值、最小值、标准值及其测试条件的要求。

5.3.4PWM（脉冲宽度调制〉载波频率

按6.4.5进行试验，应符合IPM规格书最大值、最小值、标准值及其测试条件的要求。

5.3.5电源欠压保护动作电压

按6.4.6进行试验，应符合IPM规格书最大值、最小值、标准值及其测试条件的要求。

5.3.6过电流保护动作电压

按6.4.7进行试验，应符合IPM规格书最大值、最小值、标准值及其测试条件的要求。

5.3.7温度输出及过温保护

按6.4.8进行试验，应符合IPM规格书最大值、最小值、标准值及其测试条件的要求。

5.3.8错误讯号供电电压（Vro)

按6.4.9进行试验，应符合IPM规格书最大值、最小值、标准值及其测试条件的要求。

5.3.9错误讯号输出脉宽宽度

按6.4.10进行试验，应符合IPM规格书最大值、最小值、标准值及其测试条件的要求。

5.3.10输出端漏电流

按6.4.11进行试验，应符合IPM规格书最大值、最小值、标准值及其测试条件的要求。

5.3.11输入端漏电流

按6.4.12进行试验，应符合IPM规格书最太值、最小值、标准值及其测试条件的要求。

5.3.12静态电流

按6.4.13进行试验，应符合IPM规格书最大值、最小值、标准值及其测试条件的要求。

5.3.13开通延迟时间

按6.4.14进行试验，应符合IPM规格书最大值、最小值、标准值及其测试条件的要求。

5.3.14关断延迟时间

按6.4.15进行试验，应符合IPM规格书最大值、最小值、标准值及其测试条件的要求。

5.3.15IPM功耗

按6.4.16进行试验，应符合IPM规格书最大值、最小值、标准值及其测试条件的要求。

5.4绝缘强度

5.4.1电气强度

按6.5.1进行试验，IPM应无击穿、闪络现象，引脚功能、电性能无异常。

4

GB/T39392-2020

5.4.2电气闰隙

按6.5.2进行试验，IPM的结构应使电气间隙足够承受器具可能经受的电气应力，考虑到表2中过

电压类别的额定脉冲电压，电气间隙不应小于表3中的规定值。其他条件见GB4706.1-2005中

第29章的相关规定回

表2额定脉冲电压

额定脉冲电压

额定电压v

v

过电压类别I过电压类别E过电压类别E

<50330500800

>50且《15080015002500

>150且《300150025004日DO

注1＇对于多相器具，以相线对中性线或相线对地线的电压作为额定电压。

注2这些值是基于器具不会产生高于所规定的过电压的假设。如果产生更高的过电压，电气间隙宜相应增加．

表3最小电气间隙

最小电气间隙＆

额定脉冲电压

vmm

330口，5"'

5000.5"'

8000.5"'

15000.5'

25001.5

40003.0

60005.5

80008.0

1000011.0

a规定值仅适用于空气中电气间隙．

b出于实际操作的情况，不采用GB/T16935.l中规定的更小电气间隙，例如批量产品的公差．

血污染等级为3时，该值增加到0.8m皿。

5.4.3爬电距离

按6.5.3进行试验，基本绝缘的爬电距离不应小于表4中的规定值。

5

GB/T39392-2020

表4基本绝缘的最小爬电距离

爬电距离

mm

工作电压

污染等级2污染等级3

v

污染等级1

材料组材料组

IIIilla/illbIIIilla/illb

<500.20.60.91.21.51.71.9'

>50且运1250.30.81.11.51.92.12.4

>125且《2500.61.31.82.53.23.64.0

>250且《4001.02.02.84.05.05.66.3

>400且运5001.32.53.65.06.37.18.0

>500且运8001.83.24.56.38.09.010.0

>BOO且运10002.44.05.68.010.011.012.5

>l000且运12503.25.07.110.012.514.016.0

>1250且运16004.26.39.012.516.018.020.0

>1600且运2oon5.68.011.016.020.022.025.0

>2000且《25007.510.014.020.025.028.032.0

>2500且《320010.012.518.025.032.036.040.0

>3200且运400012.516.022.032.040.045.050.0

>4000且《500016.020.028.040.050.056.063.0

>5000且《630020.025.036.050.063.071.080.0

>6300且运800025.032.045.063.080.090.0lCO.O

>B000且《1000032.040.056.080.0100.0110.0125.0

>10000且ζ1250040.050.071.0100.0125.0140.0160.0

注1，绕组漆包线认为是裸露导线，但考虑到GB4706.l2005中29.1.l的要求，爬电距离不必大于表3规定的

相应的电气间隙，

注2，对于不会发生漏电起痕的玻璃、陶瓷和其他无机绝缘材料，爬电距离不必大于相应的电气间隙。

注3，除了隔离变压器的次级电路，工作电压不认为小于器具的额定电压。

a如果工作电压不超过50V，允许使用材料组illb.

附加绝缘的爬电距离至少为基本绝缘规定值。

加强绝缘的爬电距离至少为基本绝缘规定值的两倍。

功能性绝缘的爬电距离不应小于表5规定值。

6

GB/T39392-2020

表5功能性绝缘的最小爬电距离

爬电距离

mm

工作电压

污染等级2

f言染等级3

v

污染等级1

材料组材料组

IIIffia/ffibIIIffia/ffib

<500.20.60.81.11.41.6i.s·

>50且《1250.30.71.01.41.82.02.2

>125且《2500.41.01.42.02.52.83.2

>250且《400'0.81.62.23.24.04.55.0

>400且ζ5001.02.02.84.05.05.66.3

>500且ζ8001.83.24.56.38.09.010.0

>BOO且ζI0002.44.05.68.010.011.012.5

>I000且ζI2503.25.07.110.012.514.016.0

>I250且ζI6004.26.39.012.516.018.020.0

>I600且ζ20005.68.011.016.020.022.025.0

>2000且《25007.510.014.020.025.028.032.0

>2500且ζ320010.012.518.025.032.036.040.0

>3200且运400012.516.022.032.040.045.050.0

>4000且ζ500016.020.028.040.050.056.063.0

>5000且《630020.025.036.050.063.071.080.0

>6300且ζ800025.032.045.063.080.090.0100.0

>8000且ζ10oon32.040.056.080.0100.0110.0125.0

I>10oon且运1250040.050.071.0100.0125.0140.0160.0

注1＇对于工作电压小于250v且需染等级1和窍染等级2的PTC电热元件，PTC材料表面上爬电距离不必大

于相应的电气间隙，但其端子间的爬电距离按本表规定。

注2，对于不会发生漏电起痕的玻璃，陶瓷和其他无机绝缘材料，爬电距离不必大于相应的电气间隙。

也如果工作电压不超过50v.允许使用材料组ffib.

b额定电压为380V~415