[實用新型]智能功率模塊

有效

• 申請號: 201420135629.2
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN203813417U
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 馮宇翔
• 申請（專利權）人: 美的集團股份有限公司
• 主分類號: H02H7/10
• 分類號: H02H7/10
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 胡海國

技術領域

本實用新型涉及電子技術領域，特別涉及一種智能功率模塊。

背景技術

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結合的功率驅動類產品。智能功率模塊把功率開關器件和高壓驅動電路集成在一起，與傳統分立方案相比，智能功率模塊以其高集成度、高可靠性等優勢贏得越來越大的市場，尤其適合于驅動電機的變頻器及各種逆變電源，是變頻調速，冶金機械，電力牽引，伺服驅動，變頻家電的一種理想電力電子器件。

然而，現有大多數的智能功率模塊都是通過在其外部設置一采樣電阻對流過其內部下橋臂的IGBT管的電流進行檢測，并將電流檢測結果輸出至一MCU，MCU根據接收到的電流檢測結果，分別輸出相應的控制信號至智能功率模塊內部的各IGBT管驅動電路，以驅動智能功率模塊內部上、下橋臂各IGBT管的工作狀態。當某些特殊原因導致流過上述采樣電阻的電流過大時，則MCU將觸發其相應的保護函數，使MCU的輸出控制信號全部置低，從而使智能功率模塊內部的各IGBT管驅動電路的輸入全部置低，從而使得智能功率模塊內部的各IGBT管全部處于截止狀態，電流失去通路，從而起到保護智能功率模塊免受過熱損壞的作用。

但是，當智能功率模塊的后續負載（例如三相電機）因為某種特殊原因與地短路而導致電流過大時，當有上橋臂的IGBT管導通時，電流直接通過上橋臂的IGBT管進入到后續負載，然后流到地，該電流并不經過下橋臂的IGBT管，即該電流不會經過上述采樣電阻，從而使得MCU無法接收到電流檢測信號，從而繼續發出使智能功率模塊內上、下橋臂的IGBT管交替導通的控制信號，使大電流持續，最終導致智能功率模塊及其后續負載損壞，嚴重時將會發生爆炸并引起火災等意想不到的事故。由此可見，當電流不流經智能功率模塊的下橋臂的IGBT管時（即電流不通過采樣電阻的情況下），將不能及時地對智能功率模塊及其后續負載產生保護作用。

實用新型內容

本實用新型的主要目的是提供一種智能功率模塊，旨在提高智能功率模塊的可靠性，即使其后續的負載發生了短路，也能及時可靠的實現智能功率模塊的自我保護。

本實用新型提出一種智能功率模塊，包括U相上橋臂IGBT管、V相上橋臂IGBT管、W相上橋臂IGBT管、用于檢測所述U相上橋臂IGBT管的電流的第一電流檢測電路、用于檢測所述V相上橋臂IGBT管的電流的第二電流檢測電路、用于檢測所述W相上橋臂IGBT管的電流的第三電流檢測電路，以及用于根據所述第一電流檢測電路的檢測結果控制所述U相上橋臂IGBT管的工作狀態的U相上橋臂驅動電路、用于根據所述第二電流檢測電路的檢測結果控制所述V相上橋臂IGBT管的工作狀態的V相上橋臂驅動電路和用于根據所述第三電流檢測電路的檢測結果控制所述W相上橋臂IGBT管的工作狀態的W相上橋臂驅動電路；其中，

所述第一電流檢測電路連接于所述U相上橋臂IGBT管的射極與所述U相上橋臂驅動電路之間；所述第二電流檢測電路連接于所述V相上橋臂IGBT管的射極與所述V相上橋臂驅動電路之間；所述第三電流檢測電路連接于所述W相上橋臂IGBT管的射極與所述W相上橋臂驅動電路之間。

優選地，所述第一電流檢測電路包括第一采樣電阻和第二采樣電阻；所述第一采樣電阻的第一端與所述U相上橋臂IGBT管的射極連接，其第二端與所述U相上橋臂驅動電路連接，且與所述第二采樣電阻的第一端連接，所述第二采樣電阻的第二端與所述U相上橋臂驅動電路連接。

優選地，所述U相上橋臂驅動電路包括控制信號輸入端、雙脈沖發生電路、信號調整電路、第一高壓DMOS管、第二高壓DMOS管、第一非門、第二非門、第一與門、第二與門、RS觸發器、電壓比較器、參考電壓源及輸出電路；其中，