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(kāi)關(guān)器件和高壓驅(qū)動(dòng)電路，并帶有過(guò)電壓、過(guò)電流和過(guò)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]在現(xiàn)行的智能功率模塊的設(shè)計(jì)中，如圖1所示，用于驅(qū)動(dòng)IGBT (InsulatedGate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)的壓機(jī)部分的HVIC (High VoltageIntegrated Circuit，高壓集成電路)管 101 和用于驅(qū)動(dòng)M0S (Metal Oxide SemiconductorField Effect，金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管)的風(fēng)機(jī)部分的HVIC管201在工作時(shí)的供電電壓分別由智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源供給，均使用相同的15V的電壓供電。而在實(shí)際應(yīng)用中，驅(qū)動(dòng)M0S管的風(fēng)機(jī)部分的HVIC管201不需要15V的供電電壓，一般來(lái)說(shuō)，M0S管只需8V的電壓即能使其達(dá)到設(shè)計(jì)飽和壓降，但驅(qū)動(dòng)IGBT管的壓機(jī)部分的HVIC管101則需要15V的供電電壓，一般來(lái)說(shuō)，IGBT管需要10V以上的電壓才能使其達(dá)到設(shè)計(jì)飽和壓降，所以現(xiàn)行的智能功率模塊的設(shè)計(jì)，不僅會(huì)增加智能功率模塊的功耗，而且當(dāng)其中一個(gè)HVIC管發(fā)生失效時(shí)，另一個(gè)HVIC管仍會(huì)繼續(xù)工作，從而造成系統(tǒng)的進(jìn)一步破壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起系統(tǒng)發(fā)生爆炸，導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生。
[0004]因此，如何能夠在降低智能模塊的功耗的同時(shí)，避免在智能功率模塊異常時(shí)對(duì)系統(tǒng)造成二次破壞的情況發(fā)生，進(jìn)而提高智能功率模塊運(yùn)行的可靠性成為亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]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(wèn)題之一。
[0006]為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出了一種智能功率模塊，可以在降低智能模塊的功耗的同時(shí)，避免智能功率模塊異常時(shí)對(duì)系統(tǒng)造成二次破壞的情況發(fā)生，提高了智能功率模塊的可靠性。
[0007]本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于提出了一種空調(diào)器。
[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:
[0009]壓機(jī)三相上橋臂信號(hào)輸入端、壓機(jī)三相下橋臂信號(hào)輸入端、風(fēng)機(jī)三相上橋臂信號(hào)輸入端和風(fēng)機(jī)三相下橋臂信號(hào)輸入端；
[0010]第一 HVIC管，所述第一 HVIC管上設(shè)置有分別連接至所述壓機(jī)三相上橋臂信號(hào)輸入端和所述壓機(jī)三相下橋臂信號(hào)輸入端的接線端；
[0011]第二 HVIC管，所述第二 HVIC管上設(shè)置有分別連接至所述風(fēng)機(jī)三相上橋臂信號(hào)輸入端和所述風(fēng)機(jī)三相下橋臂信號(hào)輸入端的接線端；
[0012]所述第一 HVIC管的低壓區(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，所述第一 HVIC管內(nèi)具有供電電路，所述供電電路具有電源輸出端，所述第二 HVIC管的低壓區(qū)供電電源正極和負(fù)極分別連接至所述電源輸出端和所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源負(fù)端，所述供電電路用于產(chǎn)生供所述第二 HVIC管工作的電壓。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的智能功率模塊，通過(guò)在第一 HVIC管內(nèi)設(shè)置供電電路，并將供電電路的電源輸出端與第二 HVIC管的低壓區(qū)供電電源正極相連，以由供電電路產(chǎn)生供第二 HVIC管工作的電壓，使得不需要通過(guò)智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源供給第二HVIC管工作的電壓，而通常第一 HVIC管內(nèi)部供電電路產(chǎn)生的電壓就能滿足第二 HVIC管工作需求電壓，且低于15V，因此降低了智能模塊的功耗；同時(shí)在第一 HVIC管發(fā)生異常停止工作時(shí)，第二 HVIC管也會(huì)同時(shí)失去供電電源而停止工作，從而確保智能功率模塊完全停止工作，有效地避免了對(duì)系統(tǒng)的進(jìn)一步破壞，提高了智能功率模塊運(yùn)行的可靠性。
[0014]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:
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述供電電路包括:
[0016]第一電阻，所述第一電阻的第一端連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源正端，所述第一電阻的第二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一三極管的集電極和基極，所述第一三極管的發(fā)射極連接至第二三極管的集電極和基極，所述第二三極管的發(fā)射極連接至第三三極管的集電極和基極，所述第三三極管的發(fā)射極連接至第四三極管的集電極和基極，所述第四三極管的發(fā)射極連接至第五三極管的集電極和基極，所述第五三極管的發(fā)射極連接至第一二極管的陰極，所述第一二極管的陽(yáng)極連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源負(fù)端；
[0017]第六三極管，所述第六三極管的基極連接至所述第二電阻的第二端，所述第六三極管的集電極連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源正端，所述第六三極管的發(fā)射極連接至第七三極管的基極，所述第七三極管的集電極連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源正端，所述第七三極管的發(fā)射極連接至第三電阻的第一端，并作為所述電源輸出端，所述第三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；
[0018]第八三極管，所述第八三極管的基極連接至所述第二電阻的第二端，所述第八三極管的集電極連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源正端，所述第八三極管的發(fā)射極連接至所述第六三極管的發(fā)射極和第九三極管的基極，所述第九三極管的集電極連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源正端，所述第九三極管的發(fā)射極連接至所述電源輸出端;
[0019]第二二極管，所述第二二極管的陽(yáng)極連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源負(fù)端，所述第二二極管的陰極連接至所述電源輸出端；
[0020]第三二極管，所述第三二極管的陽(yáng)極連接至所述電源輸出端，所述第三二極管的陰極連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源正端。
[0021]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述第一電阻為正溫度系數(shù)電阻，所述第二電阻為負(fù)溫度系數(shù)電阻，所述第一二極管為齊納管。
[0022]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的智能功率模塊，第一電阻和第二電阻起限流作用，溫度系數(shù)的互補(bǔ)有利于流經(jīng)第一二極管及相連接的各三級(jí)管的電流恒定。
[0023]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括:壓機(jī)三相上橋臂電路，所述壓機(jī)三相上橋臂電路中的每一相壓機(jī)上橋臂電路的輸入端連接至所述第一 HVIC管的三相高壓區(qū)中對(duì)應(yīng)相的信號(hào)輸出端；壓機(jī)三相下橋臂電路，所述壓機(jī)三相下橋臂電路中的每一相壓機(jī)下橋臂電路的輸入端連接至所述第一 HVIC管的三相低壓區(qū)中對(duì)應(yīng)相的信號(hào)輸出端。
[0024]其中，壓機(jī)三相上橋臂電路包括:壓機(jī)U相上橋臂電路、壓機(jī)V相上橋臂電路、壓機(jī)W相上橋臂電路；壓機(jī)三相下橋臂電路包括:壓機(jī)U相下橋臂電路、壓機(jī)V相下橋臂電路、壓機(jī)W相下橋臂電路。
[0025]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述每一相壓機(jī)上橋臂電路包括:第一功率開(kāi)關(guān)管和第四二極管，所述第四二極管的陽(yáng)極連接至所述第一功率開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極，所述第四二極管的陰極連接至所述第一功率開(kāi)關(guān)管的集電極，所述第一功率開(kāi)關(guān)管的集電極連接至所述智能功率模塊的高電壓輸入端，所述第一功率開(kāi)關(guān)管的基極作為所述每一相壓機(jī)上橋臂電路的輸入端，所述第一功率開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極連接至所述智能功率模塊的壓機(jī)對(duì)應(yīng)相的高壓區(qū)供電電源負(fù)端。
[0026]其中，第一功率開(kāi)關(guān)管可以是IGBT。
[0027]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述每一相壓機(jī)下橋臂電路包括:第二功率開(kāi)關(guān)管和第五二極管，所述第五二極管的陽(yáng)極連接至所述第二功率開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極，所述第五二極管的陰極連接至所述第二功率開(kāi)關(guān)管的集電極，所述第二功率開(kāi)關(guān)管的集電極連接至對(duì)應(yīng)的壓機(jī)上橋臂電路中的所述第一二極管的陽(yáng)極，所述第二功率