智能功率模塊和空調(diào)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]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)】
[0002]智能功率模塊(Intelligent Power Module，簡(jiǎn)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(dòng)器，智能功率模塊包含功率開關(guān)器件和高壓驅(qū)動(dòng)電路，并帶有過電壓、過電流和過熱等故障檢測(cè)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(hào)，輸出端驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)或后續(xù)電路工作，同時(shí)將檢測(cè)到的系統(tǒng)狀態(tài)信號(hào)送回主控制器。相對(duì)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(shì)，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)、變頻家電的理想電力電子器件。
[0003]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，TTRIP端口作為溫度檢測(cè)端，通常用于通過NTC (Negative Temperature Coefficient，負(fù)溫度系數(shù))熱敏電阻阻值的變化輸出不同的電壓，后續(xù)電路通過檢測(cè)此電壓值的變化或者智能功率模塊溫度的變化來控制智能功率模塊進(jìn)行工作，具體地，當(dāng)檢測(cè)到的電壓低于某一特定值，即溫度高于某一特定值時(shí)，控制智能功率模塊停止工作使智能功率模塊降溫，避免智能功率模塊工作在溫度過高的狀態(tài)而發(fā)生熱擊穿。
[0004]但是，隨著半導(dǎo)體工藝的發(fā)展，IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)和HVIC(High Voltage integrated circuit，高壓集成電路)的使用壽命不斷提高，一般有5?8年的使用壽命，而NTC在高溫下持續(xù)流過電流，其溫度變化曲線在使用3?5年后開始劣化。具體如圖2所示，NTC在生命后期，常溫下的阻值并未有明顯變化，但隨著溫度的增加，高溫下阻值明顯下降，而外圍電路一般對(duì)固定的阻值Rth進(jìn)行檢測(cè)，一旦電阻值低于Rth，即觸發(fā)保護(hù)，因此隨著NTC的劣化，觸發(fā)保護(hù)的溫度從T2降為Tl。
[0005]—般來說，智能功率模塊可工作在125°C的環(huán)境，因此T2溫度一般設(shè)計(jì)為100°C以上，但隨著NTC熱敏電阻的劣化，電阻阻值降到Rth時(shí)的溫度Tl比T2小，一旦Tl低于80°C，模塊將難以正常工作，造成模塊報(bào)廢，繼而使系統(tǒng)癱瘓。在智能功率模塊的物料成本中，熱敏電阻的價(jià)格很低，如何避免因熱敏電阻的劣化而導(dǎo)致智能功率模塊失效，是當(dāng)前智能功率模塊亟待解決的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]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。
[0007]為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出了一種新的智能功率模塊，可以在智能功率模塊起始工作時(shí)，對(duì)熱敏電阻進(jìn)行檢測(cè)，以在檢測(cè)到所述熱敏電阻異常時(shí)對(duì)所述熱敏電阻的阻值進(jìn)行補(bǔ)償，大幅延長(zhǎng)智能功率模塊的使用周期，提高了智能功率模塊的使用壽命。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面的實(shí)施例，提出了一種智能功率模塊，包括:三相上橋臂信號(hào)輸入端、三相下橋臂信號(hào)輸入端和溫度檢測(cè)端；HVIC管，所述HVIC管上設(shè)置有分別連接至所述三相上橋臂信號(hào)輸入端和所述三相下橋臂信號(hào)輸入端的接線端，以及對(duì)應(yīng)于所述溫度檢測(cè)端的第一端口，所述第一端口通過連接線與所述溫度檢測(cè)端相連，所述第一端口可根據(jù)所述智能功率模塊中熱敏電阻的阻值變化輸出相應(yīng)的電壓值；自檢電路，所述自檢電路的低壓區(qū)供電電源正極和負(fù)極分別連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源正端和負(fù)端，所述自檢電路的高壓區(qū)供電電源正極和負(fù)極分別連接至所述智能功率模塊的U相高壓區(qū)供電電源正端和負(fù)端，所述自檢電路的輸入端連接至所述智能功率模塊的U相上橋臂信號(hào)輸入端，所述自檢電路的輸出端連接至所述HVIC管的U相高壓區(qū)信號(hào)輸出端，所述自檢電路的輸入輸出端連接至所述第一端口，所述自檢電路用于將所述U相上橋臂信號(hào)輸入端的信號(hào)傳送至所述U相高壓區(qū)信號(hào)輸出端，并在所述HVIC管起始工作時(shí)，對(duì)所述熱敏電阻進(jìn)行檢測(cè)，以在檢測(cè)到所述熱敏電阻異常時(shí)對(duì)所述熱敏電阻的阻值進(jìn)行補(bǔ)償。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的智能功率模塊，通過設(shè)置自檢電路在HVIC管起始工作時(shí)，對(duì)熱敏電阻進(jìn)行檢測(cè)，以在檢測(cè)到所述熱敏電阻異常時(shí)對(duì)所述熱敏電阻的阻值進(jìn)行補(bǔ)償，可以大幅延長(zhǎng)智能功率模塊的使用周期，提高了智能功率模塊的使用壽命，對(duì)于智能功率模塊的高端應(yīng)用場(chǎng)合的應(yīng)用推廣有重要作用。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的上述實(shí)施例的智能功率模塊，還可以具有以下技術(shù)特征:
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述自檢電路包括:
[0012]輸入電路，所述輸入電路的供電電源正極和負(fù)極分別作為所述自檢電路的低壓區(qū)供電電源正極和負(fù)極，所述輸入電路的輸入端作為所述自檢電路的輸入端，所述輸入電路的輸出端連接至第一非門的輸入端，所述第一非門的輸出端連接至第二非門的輸入端，所述第二非門的輸出端連接至第一與非門的第一輸入端，所述輸入電路用于對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行噪聲過濾處理；
[0013]第三非門，所述第三非門的輸入端連接至所述第一非門的輸入端，所述第三非門的輸出端連接至第一電阻的輸入端，所述第一電阻的輸出端連接至第四非門的輸入端，所述第四非門的輸出端連接至第五非門的輸入端，所述第五非門的輸出端連接至所述第一與非門的第二輸入端，所述第一與非門的輸出端連接至第六非門的輸入端，所述第六非門的輸出端連接至第一 DMOS管的柵極，所述第一 DMOS管的襯底與源極相連后連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源負(fù)端；
[0014]第一電容，所述第一電容的第一端連接至所述第四非門的輸入端，所述第一電容的第二端連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源負(fù)端；
[0015]第七非門，所述第七非門的輸入端連接至所述輸入電路的輸出端，所述第七非門的輸出端連接至第二與非門的第一輸入端；
[0016]第八非門，所述第八非門的輸入端連接至所述輸入電路的輸出端，所述第八非門的輸出端連接至第二電阻的第一端，所述第二電阻的第二端連接至第九非門的輸入端，所述第九非門的輸出端連接至所述第二與非門的第二輸入端，所述第二與非門的輸出端連接至第十非門的輸入端，所述第十非門的輸出端連接至第二 DMOS管的柵極，所述第二 DMOS管的襯底與源極相連后連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源負(fù)端；
[0017]第二電容，所述第二電容的第一端連接至所述第九非門的輸入端，所述第二電容的第二端連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源負(fù)端；
[0018]第一 RS觸發(fā)器，所述第一 RS觸發(fā)器的S端連接至所述第十非門的輸出端，所述第一 RS觸發(fā)器的R端連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源負(fù)端，所述第一 RS觸發(fā)器的Q端連接至第一模擬開關(guān)的固定端，所述第一模擬開關(guān)的選擇端連接至第十一非門的輸入端，所述第十一非門的輸出端連接至第十二非門的輸入端，所述第十二非門的輸出端連接至第十三非門的輸入端，所述第十三非門的輸出端連接至第十四非門的輸入端，所述第十四非門的輸出端連接至第二 RS觸發(fā)器的S端，所述第二 RS觸發(fā)器的R端連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源負(fù)端，所述第二 RS觸發(fā)器的Q端連接至所述第一模擬開關(guān)的控制端；
[0019]電壓比較器，所述電壓比較器的正輸入端連接至第二模擬開關(guān)的選擇端，所述第二模擬開關(guān)的控制端連接至所述第十四非門的輸出端，所述第二模擬開關(guān)的固定端連接至第一電壓源的正端，所述第一電壓源的負(fù)端連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源負(fù)端，所述電壓比較器的負(fù)輸入端連接至所述熱敏電阻的第一端，所述熱敏電阻的第二端連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源負(fù)端，所述電壓比較器的輸出端連接至第三RS觸發(fā)器的S端，所述第三RS觸發(fā)器的R端連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源負(fù)端，所述第三RS觸發(fā)器的Q端連接至第三模擬開關(guān)的控制端，所述第三模擬開關(guān)的固定端連接至所述熱敏電阻的第一端，所述第三模擬開關(guān)的第一選擇端作為所述第一端口，所述第三模擬開關(guān)的第二選擇端連接至第一電阻的第一端，所述第一電阻的第二端連接至所述第三模擬開關(guān)的第一選擇端；
[0020]第四模擬開關(guān)，所述第四模擬開關(guān)的控制端連接至所述第十三非門的輸入端，所述第四模擬開關(guān)的固定端連接至所述電壓比較器的負(fù)輸入端，所述第四模擬開關(guān)的選擇端連接至第二電壓源的正端，所述第二電壓源的負(fù)端連接至所述輸入電路的供電電源正極；
[0021]輸出電路，所述輸出電路的供電電源正極和負(fù)極分別作為所述自檢電路的高壓區(qū)供電電源正極和負(fù)極，所述輸出電路的第一輸入端連接至所述第一 DMOS管的漏極，所述輸出電路的第二輸入端連接至所述第二 DMOS管的漏極，所述輸出電路的輸出端作為所述自檢電路的輸出端，所述輸出電路用于將所述輸出電路第一輸入端的脈沖信號(hào)和第二輸入端的脈沖信號(hào)處理為以所述智能功率模塊的U相高壓區(qū)供電電源負(fù)端為基準(zhǔn)的且與所述智能功率模塊的U相上橋臂信號(hào)輸入端的輸入信號(hào)相位一致的連續(xù)信號(hào)；
[0022]第五模擬開關(guān)，所述第五模擬開關(guān)的固定端連接至所述輸入電路的輸出端，所述第五模擬開關(guān)的控制端連接至所述第十一非門的輸入端，