[發明專利]智能功率模塊及其控制方法、空調器

在審

• 申請號: 201710146987.1
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN106911125A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 馮宇翔;高軍勝
• 申請（專利權）人: 廣東美的制冷設備有限公司
• 主分類號: H02H7/122
• 分類號: H02H7/122
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 王慶龍

技術領域

本發明涉及電源技術領域，具體涉及一種智能功率模塊及其控制方法、空調器。

背景技術

智能功率模塊(Intelligent Power Module，IPM)是一種利用電力電子器件和集成電路輸出預設電壓和預設功率的功率驅動產品。實際應用中，智能功率模塊與微控制單元(Microcontroller Unit，MCU)配合使用，即該智能功率模塊一方面接收MCU的控制信號驅動后續電路工作，另一方面將后續電路的檢測信號反饋給MCU，以方便MCU調整控制信號。上述智能功率模塊由于集成度高、可靠性高等優勢在適合于驅動電機的變頻器及各種逆變電源(例如變頻調速、冶金機械、電力牽引、伺服驅動、變頻家電等)等領域得到廣泛應用。

為保證其正常工作，智能功率模塊中通常設置有過電壓、過電流和過熱等故障檢測電路。該故障檢測電路的工作性能將影響到智能功率模塊以及后續電路的工作可靠性。下面以上述智能功率模塊應用于變頻空調為例進行說明。

如圖1(A)和圖1(B)所示，電阻138作為過電流故障檢測電路的一部分，MCU檢測電阻138的電壓變化并控制該智能功率模塊100的工作狀態：

當電阻138的電壓值小于某一電壓預設值即流過智能功率模塊100的電流小于某一預設電流值時，說明該智能功率模塊100處于安全工作狀態，MCU200的PIN1～PIN6管腳輸出正常控制信號，控制智能功率模塊100正常工作。

當所述電阻138的電壓值大于某一電壓預設值即流過智能功率模塊100的電流大于某一預設電流值時，說明該智能功率模塊100存在過負荷工作異常發熱的風險，此時，MCU200的PIN1～PIN6管腳同時輸出低電平，控制所述智能功率模塊100停止動作。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明實施例提供一種智能功率模塊及其控制方法、空調器，以解決現有技術中智能功率模塊預設電壓值或者預設電流值設置過低，導致該智能功率模塊所驅動后續電路過早停止工作的技術問題。

第一方面，本發明提供了一種智能功率模塊，包括功率驅動電路、調整電路和電流采樣電路；其中，

所述電流采樣電路連接所述功率驅動電路，用于采集所述功率驅動電路的實時電流值并轉換成實時電壓值；

所述調整電路分別連接所述電流采樣電路和所述功率驅動電路，用于根據接收的控制信號組合生成預設電壓值，并比較所述預設電壓值和所述實時電壓值以生成第一開關控制信號發送給所述功率驅動電路。

可選地，所述電流采樣電路包括第一電阻；所述第一電阻的第一端通過所述電流采樣電路的第一端連接所述功率驅動電路的U相低電壓參考端、V相低電壓參考端、W相低電壓參考端和所述調整電路的輸入端，所述第一電阻的第二端通過所述電流采樣電路的第二端連接公共電壓端。

可選地，所述調整電路具有第一電源端、第二電源端、多個控制端、輸入端和輸出端；

所述電流采樣電路的第一端連接所述調整電路的輸入端，所述電流采樣電路的第二端連接公共電壓端；

所述調整電路的每個所述控制端連接用于接收控制信號的控制信號輸入端；所述調整電路的第一電源端連接供電電源，所述調整電路的第二電源端連接所述公共電壓端，所述調整電路的輸出端連接所述功率驅動電路；多個所述控制端分別接收的控制信號形成控制信號組合。

可選地，所述調整電路包括調整單元和比較單元；

所述調整單元連接所述調整電路的多個所述控制端、第一電源端和第二電源端，用于根據多個所述控制端得到的控制信號組合輸出不同幅值的預設電壓值至所述比較單元；

所述比較單元連接所述調整電路的輸入端和輸出端，用于比較該調整電路的輸入端接收的實時電壓值和所述調整單元輸出的預設電壓值以生成第一開關控制信號。

可選地，所述比較單元包括第一運算放大器；所述第一運算放大器的反相輸入端連接所述電流采樣電路的第一端，所述第一運算放大器的正相輸入端連接所述調整單元的輸出端；所述第一運算放大器的輸出端連接所述調整電路的輸出端。

可選地，所述調整單元包括多個變阻子模塊和比例子模塊；

每個變阻子模塊的控制端連接所述調整電路的一個控制端，其輸入端連接所述調整電路的第一電源端，其第一輸出端連接所述比例子模塊的第一輸入端，其第二輸出端連接所述比例子模塊的第二輸入端；

所述比例子模塊的輸出端連接所述調整單元的輸出端和比較單元中第一運算放大器的正相輸入端；所述比例子模塊的第二輸入端還連接所述公共電壓端。