[實(shí)用新型]一種智能功率模塊

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320573617.3
• 申請(qǐng)日: 2013-09-16
• 公開（公告）號(hào): CN203482113U
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮宇翔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東美的制冷設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): H02M7/537
• 分類號(hào): H02M7/537
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于功率驅(qū)動(dòng)控制領(lǐng)域，尤其涉及一種智能功率模塊。

背景技術(shù)

智能功率模塊（IPM，Intelligent?Power?Module），是一種結(jié)合電力電子技術(shù)和集成電路技術(shù)的功率驅(qū)動(dòng)類產(chǎn)品。智能功率模塊把功率開關(guān)器件和高壓驅(qū)動(dòng)電路集成在一起，并內(nèi)置有過電壓、過電流和過熱等故障檢測(cè)電路。智能功率模塊一方面通過接收MCU的控制信號(hào)并驅(qū)動(dòng)后續(xù)電路工作，另一方面又將系統(tǒng)的狀態(tài)檢測(cè)信號(hào)反饋回MCU。與傳統(tǒng)分立方案相比，智能功率模塊以其高集成度、高可靠性等優(yōu)勢(shì)贏得越來越大的市場(chǎng)，尤其適合于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變頻器及各種逆變電源，是用于變頻調(diào)速、冶金機(jī)械、電力牽引、伺服驅(qū)動(dòng)及變頻家電的理想電力電子器件。

現(xiàn)有的智能功率模塊的電路結(jié)構(gòu)如圖1所示，其用于輸出U相電、V相電及W相電。其中：

HVIC（High?Voltage?Integrated?Circuit，高壓集成電路）芯片101的電源端VCC作為智能功率模塊的低壓區(qū)供電正端VDD，VDD處的電壓一般為15V，HVIC芯片101的第一上橋臂信號(hào)端HIN1、第二上橋臂信號(hào)端HIN2及第三上橋臂信號(hào)端HIN3分別作為智能功率模塊的U相上橋臂輸入端UHIN、V相上橋臂輸入端VHIN及W相上橋臂輸入端WHIN；HVIC芯片101的第一下橋臂信號(hào)端LIN1、第二下橋臂信號(hào)端LIN2及第三下橋臂信號(hào)端LIN3分別作為智能功率模塊的U相下橋臂輸入端ULIN、V相下橋臂輸入端VLIN及W相下橋臂輸入端WLIN；在此，智能功率模塊的第一上橋臂信號(hào)端HIN1、第二上橋臂信號(hào)端HIN2、第三上橋臂信號(hào)端HIN3、第一下橋臂信號(hào)端LIN1、第二下橋臂信號(hào)端LIN2及第三下橋臂信號(hào)端LIN3的輸入信號(hào)的電壓范圍是0～5V；HVIC芯片101的接地端GND作為智能功率模塊的低壓區(qū)供電負(fù)端COM；HVIC芯片101的第一供電正端VB1作為智能功率模塊的U相高壓區(qū)供電正端UVB，HVIC芯片101的第一高壓區(qū)控制端HO1與IGBT管Q1的柵極相連，HVIC芯片101的第一供電負(fù)端VS1端與所述IGBT管Q1的源極、快恢復(fù)二極管D1的陽極、IGBT管Q4的漏極以及快恢復(fù)二極管D4的陰極相連，并作為智能功率模塊的U相高壓區(qū)供電負(fù)端UVS，濾波電容C1連接于智能功率模塊的U相高壓區(qū)供電正端UVB與U相高壓區(qū)供電負(fù)端UVS之間；HVIC芯片101的第二供電正端VB2作為智能功率模塊的V相高壓區(qū)供電正端VVB，HVIC芯片101的第二高壓區(qū)控制端HO2與IGBT管Q2的柵極相連，HVIC芯片101的第二供電負(fù)端VS2與IGBT管Q2的源極、快恢復(fù)二極管D2的陽極、IGBT管Q5的漏極以及快恢復(fù)二極管D5的陰極相連，并作為智能功率模塊的V相高壓區(qū)供電負(fù)端VVS，濾波電容C2連接于智能功率模塊的V相高壓區(qū)供電正端VVB與V相高壓區(qū)供電負(fù)端VVS之間；HVIC芯片101的第三供電正端VB3作為智能功率模塊的W相高壓區(qū)供電正端WVB，HVIC芯片101的第三高壓區(qū)控制端HO3與IGBT管Q3的柵極相連，HVIC芯片101的第三供電負(fù)端VS3與IGBT管Q3的源極、快恢復(fù)二極管D3的陽極、IGBT管Q6的漏極以及快恢復(fù)二極管D6的陰極相連，并作為智能功率模塊的W相高壓區(qū)供電負(fù)端WVS，濾波電容C3連接于智能功率模塊的W相高壓區(qū)供電正端WVB與W相高壓區(qū)供電負(fù)端WVS之間；HVIC芯片101的第一低壓區(qū)控制端LO1、第二低壓區(qū)控制端LO2及第三低壓區(qū)控制端LO3分別與IGBT管Q4的柵極、IGBT管Q5的柵極以及IGBT管Q6的柵極相連；IGBT管Q4的源極與快恢復(fù)二極管D4的陽極相連，并作為智能功率模塊的U相低電壓參考端UN；IGBT管Q5的源極與快恢復(fù)二極管D5的陽極相連，并作為智能功率模塊的V相低電壓參考端VN；IGBT管Q6的源極與快恢復(fù)二極管D6的陽極相連，并作為智能功率模塊的W相低電壓參考端WN；IGBT管Q1的漏極、快恢復(fù)二極管D1的陰極、IGBT管Q2的漏極、快恢復(fù)二極管D2的陰極、IGBT管Q3的集電極、快恢復(fù)二極管D3的陰極共接并作為智能功率模塊的高電壓輸入端P，P一般接入300V電壓。