[實(shí)用新型]智能功率模塊及其高壓驅(qū)動電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720946815.8
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN207339638U
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮宇翔
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東美的制冷設(shè)備有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02M7/5387
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

本實(shí)用新型公開了一種智能功率模塊及其高壓驅(qū)動電路，所述驅(qū)動電路包括第一至第六驅(qū)動電路和第一至第六充放電電路，每個(gè)充放電電路包括第一信號輸入端、第一信號輸出端、供電電源正端和供電電源負(fù)端，供電電源正端對應(yīng)與智能功率模塊的高壓區(qū)供電電源正端/低壓區(qū)供電電源正端相連，供電電源負(fù)端對應(yīng)與智能功率模塊的高壓區(qū)供電電源負(fù)端/低壓區(qū)供電電源負(fù)端相連，其中，當(dāng)?shù)蛪簠^(qū)供電電源/高壓區(qū)供電電源異常時(shí)，充放電電路停止將對應(yīng)的驅(qū)動電路輸出的驅(qū)動信號輸出至對應(yīng)的功率開關(guān)管的控制端，并控制第一信號輸出端處于低阻狀態(tài)，以對負(fù)載側(cè)的剩余電荷進(jìn)行泄放，從而有效避免了殘留電荷存在對智能功率模塊等帶來的沖擊，提高了安全性和可靠性。

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，特別涉及一種智能功率模塊的高壓驅(qū)動電路以及一種智能功率模塊。

背景技術(shù)

IPM(Intelligent Power Module，智能功率模塊)是一種將電力電子和集成電路技術(shù)結(jié)合的功率驅(qū)動類產(chǎn)品。IPM把功率開關(guān)器件和高壓驅(qū)動電路集成在一起，并具有過電壓、過電流和過熱等故障檢測電路。如圖1所示，IPM一方面接收MCU(Micro Control Unit，微控制單元)的控制信號，驅(qū)動后續(xù)電路工作，另一方面將檢測的系統(tǒng)的狀態(tài)信號發(fā)送給MCU。與傳統(tǒng)分立方案相比，IPM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)動電機(jī)的變頻器和各種逆變電源，是變頻調(diào)速、冶金機(jī)械、電力牽引、伺服驅(qū)動、變頻家電的一種理想電力電子器件。

相關(guān)技術(shù)中，IPM采用圖2所示的電路結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)功率開關(guān)器件(IGBT管)由相應(yīng)的驅(qū)動電路進(jìn)行驅(qū)動控制，并且每個(gè)驅(qū)動電路均由IPM的低壓區(qū)供電電源VCC供電，以使驅(qū)動電路正常工作。但在實(shí)際應(yīng)用中，IPM的工作環(huán)境比較惡劣，供電電源存在不穩(wěn)定等情況，如果VCC因電壓波動等原因引起忽然掉電，那么由于電機(jī)具有電感儲能，能量不能及時(shí)得到泄放，很可能引起人體觸電、電路損壞等情況。而且多數(shù)情況下由于VCC電壓不穩(wěn)定，而IGBT管在VCC電壓較低時(shí)會造成飽和壓降過高而異常發(fā)熱，所以一般的IPM都會有欠壓保護(hù)機(jī)制，在VCC電壓波動嚴(yán)重到低于某一特定值(一般設(shè)置在10V～11V)時(shí)就切斷IPM一段時(shí)間，待VCC電壓恢復(fù)后，再讓IPM繼續(xù)工作，這種情況下，電機(jī)電感的電量一定沒有發(fā)完，當(dāng)IPM重新上電工作后，這些殘留電量就非常容易對IPM內(nèi)部的IGBT管造成沖擊，使IGBT管發(fā)生微損傷，長期會使IPM過早損壞，影響IPM的長期可靠性，阻礙了IPM在變頻領(lǐng)域的大面積推廣。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本實(shí)用新型的第一個(gè)目的在于提出一種智能功率模塊的高壓驅(qū)動電路，在供電電壓不穩(wěn)定時(shí)，通過對應(yīng)的充放電電路對負(fù)載側(cè)的剩余電荷進(jìn)行快速泄放，從而有效避免了殘留電荷對智能功率模塊以及其它電器帶來的沖擊，極大的提高了智能功率模塊的安全性和可靠性，對于智能功率模塊的推廣普及具有積極作用。

本實(shí)用新型的第二個(gè)目的在于提出一種智能功率模塊。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型第一方面提出了一種智能功率模塊的高壓驅(qū)動電路，包括第一至第六驅(qū)動電路和第一至第六充放電電路，所述第一至第六充放電電路的電路結(jié)構(gòu)相同且每個(gè)充放電電路包括第一信號輸入端、第一信號輸出端、供電電源正端和供電電源負(fù)端，所述第一信號輸入端對應(yīng)與所述第一至第六驅(qū)動電路的信號輸出端相連，所述第一信號輸出端對應(yīng)與智能功率模塊的U、V、W相高壓功率開關(guān)管的控制端和U、V、W相低壓功率開關(guān)管的控制端相連，所述供電電源正端對應(yīng)與所述智能功率模塊的高壓區(qū)供電電源正端/低壓區(qū)供電電源正端相連，所述供電電源負(fù)端對應(yīng)與所述智能功率模塊的高壓區(qū)供電電源負(fù)端/低壓區(qū)供電電源負(fù)端相連，其中，當(dāng)所述低壓區(qū)供電電源/所述高壓區(qū)供電電源正常時(shí)，所述充放電電路將對應(yīng)的驅(qū)動電路輸出的驅(qū)動信號輸出至對應(yīng)的功率開關(guān)管的控制端，以控制所述功率開關(guān)管導(dǎo)通/關(guān)斷；當(dāng)所述低壓區(qū)供電電源/所述高壓區(qū)供電電源異常時(shí)，所述充放電電路停止將對應(yīng)的驅(qū)動電路輸出的驅(qū)動信號輸出至對應(yīng)的功率開關(guān)管的控制端，并控制所述第一信號輸出端處于低阻狀態(tài)，以對負(fù)載側(cè)的剩余電荷進(jìn)行泄放。