[發(fā)明專利]智能功率模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410206541.X
• 申請日: 2014-05-15
• 公開（公告）號: CN103986323A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮宇翔
• 申請（專利權(quán)）人: 美的集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: H02M1/44
• 分類號: H02M1/44;H02M5/297
• 代理公司: 深圳市世紀(jì)恒程知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44287
• 代理人: 胡海國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種智能功率模塊。

背景技術(shù)

智能功率模塊，即IPM(Intelligent?Power?Module)是一種將電力電子和集成電路技術(shù)結(jié)合的功率驅(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，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)勢贏得越來越大的市場，尤其適合于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變頻器及各種逆變電源，是變頻調(diào)速，冶金機(jī)械，電力牽引，伺服驅(qū)動(dòng)，變頻家電的一種理想電力電子器件。

然而，智能功率模塊在實(shí)際應(yīng)用中，特別是應(yīng)用于變頻空調(diào)器時(shí)，由于智能功率模塊中的IGBT管的開關(guān)速度過快而引起的對電網(wǎng)的干擾非常嚴(yán)重。現(xiàn)有技術(shù)中，為了減弱智能功率模塊對電網(wǎng)的干擾，通常是在智能功率模塊的各IGBT管的集電極和射極之間均并聯(lián)一電容器，以減慢IGBT管的開關(guān)速度，從而減小其對電網(wǎng)的干擾，但是該方案需要在智能功率模塊的外圍額外配置六個(gè)電容器，從而增加了成本，增大了智能功率模塊的外圍電控版的面積，同時(shí)，從智能功率模塊到外部電容器之間的走線也一定程度上影響了電容器的效果。并且，變頻空調(diào)器行業(yè)中，在匹配智能功率模塊的電控板的開發(fā)時(shí)，為了屏蔽智能功率模塊對電網(wǎng)的干擾，在電路設(shè)計(jì)上需要花費(fèi)大量的時(shí)間和人力，智能功率模塊的外圍所額外配置的六個(gè)電容器的選取及其電路布線通常需要通過反復(fù)試錯(cuò)的方式得以完成其整改工作，該開發(fā)具有不確定性，并且會(huì)因?yàn)殡娍匕宓募庸さ仍颍沟孟嗤母蓴_屏蔽方案也會(huì)造成不同的干擾屏蔽效果，并且，智能功率模塊對電網(wǎng)的干擾的檢測，無法進(jìn)行全檢，所以對電網(wǎng)干擾大的智能功率模塊也會(huì)被投放到市場，使得消費(fèi)者的投訴時(shí)有發(fā)生，而企業(yè)對投訴產(chǎn)品往往只能進(jìn)行報(bào)廢處理，無疑對企業(yè)造成了嚴(yán)重的損失，同時(shí)，也會(huì)影響到產(chǎn)品的口碑，從而使得智能功率模塊的應(yīng)用部門對現(xiàn)行智能功率模塊的使用產(chǎn)生了抗拒感，阻礙了智能功率模塊在變頻領(lǐng)域的大面積推廣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種智能功率模塊，旨在降低智能功率模塊對電網(wǎng)的干擾。

本發(fā)明提出一種智能功率模塊，包括工作電壓輸入端、最高電壓端、U相高壓區(qū)供電電源負(fù)端、V相高壓區(qū)供電電源負(fù)端、W相高壓區(qū)供電電源負(fù)端、U相上橋臂IGBT管、V相上橋臂IGBT管、W相上橋臂IGBT管、U相下橋臂IGBT管、V相下橋臂IGBT管、W相下橋臂IGBT管、U相上橋臂MOS管、V相上橋臂MOS管、W相上橋臂MOS管、U相下橋臂MOS管、V相下橋臂MOS管、W相下橋臂MOS管、以及對應(yīng)各所述上橋臂IGBT管設(shè)置的上橋臂驅(qū)動(dòng)電路和對應(yīng)各所述下橋臂IGBT管設(shè)置的下橋臂驅(qū)動(dòng)電路，其中，

U相上橋臂IGBT管、V相上橋臂IGBT管及W相上橋臂IGBT管的門極均與上橋臂驅(qū)動(dòng)電路連接；U相下橋臂IGBT管、V相下橋臂IGBT管及W相下橋臂IGBT管的門極均與下橋臂驅(qū)動(dòng)電路連接；U相上橋臂IGBT管的發(fā)射極與U相下橋臂IGBT管的集電極連接，且與U相高壓區(qū)供電電源負(fù)端連接；V相上橋臂IGBT管的發(fā)射極與V相下橋臂IGBT管的集電極連接，且與V相高壓區(qū)供電電源負(fù)端連接；W相上橋臂IGBT管的發(fā)射極與W相下橋臂IGBT管的集電極連接，且與W相高壓區(qū)供電電源負(fù)端連接；U相上橋臂IGBT管、V相上橋臂IGBT管及W相上橋臂IGBT管的集電極均與最高電壓端連接；U相下橋臂IGBT管、V相下橋臂IGBT管及W相下橋臂IGBT管的發(fā)射極均接地；U相上橋臂MOS管的源極與U相上橋臂IGBT管的發(fā)射極連接，V相上橋臂MOS管的源極與V相上橋臂IGBT管的發(fā)射極連接，W相上橋臂MOS管的源極與W相上橋臂IGBT管的發(fā)射極連接；U相下橋臂MOS管的源極與U相下橋臂IGBT管的發(fā)射極連接，V相下橋臂MOS管的源極與V相下橋臂IGBT管的發(fā)射極連接，W相下橋臂MOS管的源極與W相下橋臂IGBT管的發(fā)射極連接；U相上橋臂MOS管、V相上橋臂MOS管及W相上橋臂MOS管的柵極和漏極均與上橋臂驅(qū)動(dòng)電路連接，U相下橋臂MOS管、V相下橋臂MOS管、W相下橋臂MOS管的柵極和漏極均與下橋臂驅(qū)動(dòng)電路連接。

優(yōu)選地，所述上橋臂驅(qū)動(dòng)電路包括U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路、V相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路及W相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路；所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路、V相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路及W相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路均包括門極信號輸出端、漏極信號輸出端及柵極信號輸出端，其中，