[發明專利]通用化的智能功率模塊溫控方法及變頻設備

有效

• 申請號: 201310403019.6
• 申請日: 2013-09-06
• 公開（公告）號: CN103427615A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 張永良;殷顯鑫;王宗良;孫德偉
• 申請（專利權）人: 海信（山東）空調有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 邵新華

技術領域

?本發明屬于變頻系統技術領域，具體地說，是涉及一種用于控制智能功率模塊溫升的方法以及采用該溫度控制方法設計的變頻設備。

背景技術

在目前的變頻空調或者其他變頻類的家電產品中，經常會用到智能功率模塊IPM，其作用是在輸入控制信號的作用下將直流電源轉換成交流電源加載到壓縮機或者電機等被控對象上，驅動壓縮機或者電機運轉，并通過改變施加到壓縮機或者電機上的交流電源的頻率，實現對壓縮機或者電機轉速的自動控制。由于這種智能功率模塊往往工作在大電流和高溫下，從而使得其在長時間的運行過程中容易發生過熱損壞等故障。

目前，解決智能功率模塊過熱損壞最常見的方法是：在智能功率模塊內部植入熱敏電阻，根據熱敏電阻的阻值變化定時檢測出智能功率模塊的內部溫度Tc，然后將檢測到的溫度Tc發送給控制芯片或者控制電路等控制端，控制端根據接收到的溫度Tc的大小判斷是否執行保護檢出動作，并在溫度Tc超過安全溫度值時，通過控制系統停止運轉來限制溫度Tc的升高，達到對智能功率模塊過熱保護的目的。

采用這種保護措施，一旦智能功率模塊的內部溫度Tc過高導致系統執行保護檢出動作時，往往造成系統運轉的不連貫，從而給家電產品的使用者造成使用上的困擾。

另外，由于不同型號、不同廠家生產的智能功率模塊，其內部使用的熱敏電阻的型號并不一致，因而溫阻曲線各不相同，有的是正向曲線(例如PTC型熱敏電阻)，有的是負向曲線(例如NTC型熱敏電阻)。這就造成設計者在針對不同類型的智能功率模塊時，需要選擇不同的溫度點來設計溫度控制軟件，從而造成控制軟件或參數等設計文件的不通用，不僅影響了產品的開發效率，而且造成人力物力的極大浪費。

發明內容

本發明的目的在于提供一種通用化的智能功率模塊溫控方法，通過控制智能功率模塊在其內部溫度到達保護檢出前，對被控對象進行禁升頻或者降頻處理，從而確保了智能功率模塊的內部溫度能夠盡量地控制在安全范圍內，并且解決了控制軟件的通用化問題。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種通用化的智能功率模塊溫控方法，包括以下過程：

針對不同型號的智能功率模塊確定出與之對應的安全閾值Tmax和回差溫度△T，寫入控制軟件；

在所述控制軟件運行時，首先讀取智能功率模塊的型號信息，針對該型號信息調取出一組與之對應的Tmax和△T參數，用于后續的溫控過程；

檢測智能功率模塊的內部溫度Tc；

在內部溫度Tc到達Tmax-△T至Tmax區間內時，控制智能功率模塊的輸出頻率降低或者維持當前頻率，以限制智能功率模塊的溫升。

作為對智能功率模塊型號信息的一種優選標識方法，本發明采用硬件標識方法進行設計，即，將所述控制軟件在控制芯片中運行，在所述控制芯片中設置至少一路配置管腳，控制芯片在運行所述控制軟件時，首先檢測所述配置管腳的電平狀態，根據電平狀態識別出智能功率模塊的型號信息，然后根據識別出的型號信息調取與該型號信息相對應的Tmax和△T參數。

進一步的，在對系統進行硬件設計時，首先根據系統所選用的智能功率模塊的型號，對控制芯片上的所述配置管腳的高低電平狀態進行相應配置，以用于后續控制軟件運行中的型號信息識別過程。

為了最大程度地發揮被控對象的輸出能力，所述安全閾值Tmax優選設定為智能功率模塊執行過熱保護動作所對應的安全溫度值。

進一步的，所述溫度Tc通過設置于智能功率模塊內部或者外部的熱敏電阻檢測獲得，根據熱敏電阻的溫阻曲線獲得溫阻曲線在溫度點為Tmax處的曲線斜率；根據所述曲線斜率確定△T的取值，并遵循曲線斜率的絕對值越大，△T的取值越大的原則。

為了對溫控過程進行精確劃分，將所述△T分成△T1和△T2兩部分；所述智能功率模塊在其內部溫度Tc到達Tmax-△T1至Tmax區間內時，執行降頻動作，所述△T1在3℃~5℃之間取值；所述智能功率模塊在其內部溫度Tc到達Tmax-△T1-△T2至Tmax-△T1區間內時，若溫度Tc呈上升趨勢，則對智能功率模塊的輸出頻率不進行限制；若溫度Tc呈下降趨勢，則維持智能功率模塊當前的輸出頻率；其中，所述△T2在3℃~5℃之間取值。

再進一步的，所述智能功率模塊在其內部溫度Tc低于Tmax-△T1-△T2時，對智能功率模塊的輸出頻率不進行限制。

優選的，所述△T1、△T2的取值同樣遵循熱敏電阻的溫阻曲線在溫度點為Tmax處的曲線斜率的絕對值越大，△T1、△T2的取值越大的原則。