[實(shí)用新型]智能功率模塊和空調(diào)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520975371.1
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN205195590U
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮宇翔
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶美的制冷設(shè)備有限公司;美的集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M1/08
• 代理公司: 北京友聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11343
• 代理人: 尚志峰;汪海屏

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及智能功率模塊技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種智能功 率模塊和一種空調(diào)器。

背景技術(shù)

智能功率模塊(IntelligentPowerModule，簡稱IPM)是一種將電力 電子分立器件和集成電路技術(shù)集成在一起的功率驅(qū)動器，智能功率模塊包 含功率開關(guān)器件和高壓驅(qū)動電路，并帶有過電壓、過電流和過熱等故障檢 測電路。智能功率模塊的邏輯輸入端接收主控制器的控制信號，輸出端驅(qū) 動壓縮機(jī)或后續(xù)電路工作，同時將檢測到的系統(tǒng)狀態(tài)信號送回主控制器。 相對于傳統(tǒng)分立方案，智能功率模塊具有高集成度、高可靠性、自檢和保 護(hù)電路等優(yōu)勢，尤其適合于驅(qū)動電機(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、變頻家電的理想電力電子器件。

現(xiàn)有的智能功率模塊電路的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，MTRIP端口作 為電流檢測端，以根據(jù)檢測到的電流大小對智能功率模塊100進(jìn)行保護(hù)。 PFCIN端口作為智能功率模塊的PFC(PowerFactorCorrection，功率因數(shù) 校正)控制輸入端。

在智能功率模塊工作過程中，PFCINP端按一定的頻率在高低電平間 頻繁切換，使IGBT管127持續(xù)處于開關(guān)狀態(tài)而FRD管131持續(xù)處于續(xù) 流狀態(tài)，該頻率一般為LIN1～LIN3、HIN1～HIN3開關(guān)頻率的2～4倍，并 且與LIN1～LIN3、HIN1～HIN3的開關(guān)頻率沒有直接聯(lián)系。

ITRIP是電流檢測端，一般通過毫歐電阻接地，通過檢測毫歐電阻的 壓降測算電流，當(dāng)電流過大時，使智能功率模塊100停止工作，避免因過 流產(chǎn)生過熱后，對智能功率模塊100產(chǎn)生永久性損壞。

-VP、COM、UN、VN、WN在實(shí)際使用中有電連接關(guān)系。因此， IGBT管121～I(xiàn)GBT管127開關(guān)時的電壓噪聲以及FRD管111～FRD管 116、FRD管131續(xù)流時的電流噪聲都會相互耦合，對各低電壓區(qū)的輸入 引腳造成影響。

在各輸入引腳中，HIN1～HIN3、LIN1～LIN3、PFCINP的閾值一般在 2.3V左右，而ITRIP的閾值電壓一般只有0.5V一下，因此，ITRIP是最 容易受到干擾的引腳。當(dāng)ITRIP受到觸發(fā)，智能功率模塊100就會停止工 作，而因?yàn)榇藭r并未真正發(fā)生過流，所以ITRIP此時的觸發(fā)屬于誤觸發(fā)。 如圖2所示，在PFCIN為高電平，IGBT管127開通瞬間時，因?yàn)镕RD 管131的反向恢復(fù)電流的存在，疊加出I₁₃₁的電流波形，該電流有較大的 震蕩噪聲，通過-VP、COM、UN、VN、WN在外圍電路中的電連接，震 蕩噪聲在MTRIP端會藕合出一定的電壓抬高。設(shè)使MTRIP觸發(fā)的條件 為：電壓>Vth，且持續(xù)時間>Tth；在圖2中，設(shè)Ta<Tth<Tb，則在前三個 周期的電壓太高不足以使MTRIP產(chǎn)生誤觸發(fā)，到第四個周期，MTRIP將 產(chǎn)生誤觸發(fā)。

FRD管的反向恢復(fù)時間的長短與溫度有關(guān)，溫度越高，反向恢復(fù)時間 越長，因此隨著系統(tǒng)的持續(xù)工作，智能功率模塊100的溫度持續(xù)上升， MTRIP被觸發(fā)的幾率越來越大，在一些惡劣的應(yīng)用場合，最終會產(chǎn)生誤 觸發(fā)，使系統(tǒng)停止工作。雖然這種誤觸發(fā)在一段時間后會恢復(fù)而不會對系 統(tǒng)形成破壞，但無疑會對用戶造成困擾。如對于變頻空調(diào)器的應(yīng)用場合， 環(huán)境溫度越高正是用戶越需要空調(diào)系統(tǒng)持續(xù)工作的時候，但高的環(huán)境溫度 會使FRD管的反向恢復(fù)時間增長，MTRIP受誤觸發(fā)的幾率提高，一旦 MTRIP被誤觸發(fā)，空調(diào)系統(tǒng)會因誤認(rèn)為發(fā)生過流而停止工作3～5分鐘， 使用戶在這段時間內(nèi)無法獲得冷風(fēng)，這是造成空調(diào)系統(tǒng)因制冷能力不足受 客戶投訴的主要原因之一。

因此，如何能夠在確保智能功率模塊具有高可靠性和高適應(yīng)性的前提 下，有效降低智能功率模塊被誤觸發(fā)的幾率成為亟待解決的技術(shù)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)或相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問題之 一。

為此，本實(shí)用新型的一個目的在于提出了一種新的智能功率模塊，可 以在確保智能功率模塊具有高可靠性和高適應(yīng)性的前提下，有效降低智能 功率模塊被誤觸發(fā)的幾率。

本實(shí)用新型的另一個目的在于提出了一種空調(diào)器。