智能功率模块制造技术

技术编号:17883003 阅读:59 留言:0更新日期:2018-05-06 03:46
本发明专利技术提供一种智能功率模块,包括三相桥驱动单元、PFC模拟单元、PFC驱动单元、功能保护单元、三相桥电路、整流桥单元、降压稳压单元、逻辑驱动信号处理器、PFC开关单元和交流电压检测单元。通过集成三相桥驱动单元、PFC模拟单元和PFC驱动单元,使智能功率模块具备功率因数校正功能,实现智能功率模块的高功率因数,减轻智能功率模块在驱动三相负载时电网的负担。

Intelligent power module

The invention provides an intelligent power module, which includes three phase bridge driving unit, PFC analog unit, PFC drive unit, function protection unit, three phase bridge circuit, rectifier bridge unit, step-down regulator unit, logic driver signal processor, PFC switch unit and AC voltage detection single unit. By integrating the three phase bridge driving unit, the PFC simulation unit and the PFC driving unit, the intelligent power module has the power factor correction function, which realizes the high power factor of the intelligent power module, and reduces the load of the power grid when the intelligent power module drives the three-phase load.

【技术实现步骤摘要】
智能功率模块
本专利技术涉及功率校正
,特别是涉及一种智能功率模块。
技术介绍
智能功率模块是一种先进的功率开关器件,一般包括上桥臂驱动元件、下桥臂驱动元器件和HVIC(highvoltageintegratedcircuit高压驱动控制)芯片,用于集成过流、过热等检测功能。通常地,连接智能功率模块的负载为非线性负载,其功率因数(PowerFactor)较低。智能功率模块无法对功率因数进行校正,若需提高整体系统的功率因数,则需要在智能功率模块的外围增加功率因数校正电路(PowerFactorCorrelation,PFC),会导致整个电路复杂、系统规模和成本的增加。
技术实现思路
基于此,有必要针对传统的智能功率模块无法进行功率因数校正的缺陷,提供一种智能功率模块。本专利技术所提供的技术方案如下:一种智能功率模块,包括三相桥驱动单元、PFC模拟单元、PFC驱动单元和功能保护单元、三相桥电路、整流桥单元、降压稳压单元、逻辑驱动信号处理器、PFC开关单元和交流电压检测单元。三相桥驱动单元分别连接PFC模拟单元、PFC驱动单元、功能保护单元和三相桥电路。整流桥单元用于接入AC交流电,并连接降压稳压单元。降压稳压单元连接三相桥驱动单元、PFC驱动单元、三相桥电路和逻辑驱动信号处理器。逻辑驱动信号处理器连接三相桥驱动单元、PFC驱动单元和功能保护单元。PFC开关单元连接PFC驱动单元和整流桥单元。交流电压检测单元连接整流桥单元和逻辑驱动信号处理器,并用于接入AC交流电。本专利技术提供了一种智能功率模块,通过集成三相桥驱动单元、PFC模拟单元和PFC驱动单元,使智能功率模块具备功率因数校正功能,实现智能功率模块的高功率因数,减轻智能功率模块在驱动三相负载时电网的负担。附图说明图1为三相桥驱动电路功能模块结构图;图2为三相桥驱动电路的电路模块结构图;图3为智能功率模块的功能模块结构图;图4为智能功率模块的电路模块结构图;图5为IGBT开关管阵列的连接示意图;图6为一实施例的智能功率模块的功能模块图;图7为一实施例的智能功率模块的电路模块结构图;图8为另一实施例的智能功率模块的功能模块图;图9为另一实施例的智能功率模块的部分电路模块结构图。具体实施方式为了更好地理解本专利技术的目的、技术方案以及技术效果,以下结合附图和实施例对本专利技术进行进一步的讲解说明。同时声明,以下所描述的实施例仅用于解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。在一实施例中,如图1所示,为三相桥驱动电路功能模块结构图,包括三相桥驱动单元10、PFC模拟单元11、PFC驱动单元12和功能保护单元13。三相桥驱动单元10分别连接PFC模拟单元11、PFC驱动单元12和功能保护单元13。其中,三相桥驱动单元10用于接入上桥臂逻辑驱动信号HINU、HINV和HINW、用于接入下桥臂逻辑驱动信号LINU、LINV和LINW。其中,三相桥驱动单元10还用于连接三相桥电路。三相桥驱动单元10用于根据上桥臂逻辑驱动信号HINU、HINV和HINW获得三相桥电路的上桥臂三相驱动信号HOU、HOV和HOW,用于将上桥臂三相驱动信号HOU、HOV和HOW输出至三相桥电路;还用于根据下桥臂逻辑驱动信号LINU、LINV和LINW获得三相桥电路的下桥臂三相驱动信号LOU、LOV和LOW,用于将下桥臂三相驱动信号LOU、LOV和LOW输出至三相桥驱动电路。其中,功能保护单元13具有PFC和三相桥双重保护作用,用于在检测到PFC模拟单元11、PFC驱动单元12或三相桥驱动单元10异常时,同时关闭PFC模拟单元11、PFC驱动单元12或三相桥驱动单元10。本实施例提供的三相桥驱动电路,简化三相桥驱动电路和FPC功能电路,以较低成本实现三相桥驱动与PFC功率校正的一体化,以为三相桥驱动电路提供功率校正的功能。如图2所示,为三相桥驱动电路的电路模块结构图,三相桥驱动单元10包括逻辑信号接收电路101、上桥臂电平转换器102、下桥臂电平转换器103和驱动控制器104。逻辑信号接收模块101、上桥臂电平转换器102、下桥臂电平转换器103和驱动控制器104依次连接。其中,逻辑信号接收电路101用于接入上桥臂逻辑驱动信号HINU、HINV和HINW,上桥臂逻辑驱动信号HINU、HINV和HINW经上桥臂电平转换器102和驱动控制器104后,得到上桥臂三相驱动信号HOU、HOV和HOW驱动控制器104将上桥臂三相驱动信号HOU、HOV和HOW输出至三相桥电路的上桥臂栅极驱动电路。逻辑信号接收电路101还用于接入下桥臂逻辑驱动信号LINU、LINV和LINW,下桥臂逻辑驱动信号LINU、LINV和LINW经下桥臂电平转换器103和驱动控制器104后,得到下桥臂三相驱动信号LOU、LOV和LOW,驱动控制器104将下桥臂三相驱动信号LOU、LOV和LOW输出至三相桥电路的下桥臂栅极驱动电路。其中,逻辑信号接收电路101包括接地电阻R1和施密特触发器。施密特触发器的输入端用于接入上桥臂逻辑驱动信号和下桥臂逻辑驱动信号。施密特触发器的输出端分别连接上桥臂电平转换器和下桥臂电平转换器。施密特触发器的输入端通过所述接地电阻R1接地。可选地,三相桥驱动单元10还包括延迟电路105,逻辑信号接收电路101通过延迟电路105连接下桥臂电平转换器103。通过延迟电路105,为上桥臂三相驱动信号和下桥臂三相驱动信号提供短时差,避免上桥臂三相驱动信号和下桥臂三相驱动信号相互干扰。可选地,三相桥驱动单元10还包括逻辑信号预处理电路106。逻辑信号接收电路101通过逻辑信号预处理电路106分别连接上桥臂电平转换器102和下桥臂电平转换器103。通过逻辑信号预处理电路106对上桥臂驱动信号和下桥臂驱动信号进行预处理,如信号输入噪音过滤、信号自适应死区保护和短路防护等。可选地,三相桥驱动单元10还包括欠压保护电路107。上桥臂电平转换器102通过欠压保护电路107连接驱动控制器104。通过欠压保护电路107,为上桥臂三相驱动信号提供欠压保护。如图2所示,PFC模拟单元11包括逻辑电路111、电流检测电路112、补偿电路113、RS触发器114、振荡器115和过压保护电路116和电压误差放大器117。逻辑电路111、电流检测电路112、补偿电路113、RS触发器114、振荡器115和过压保护电路116和电压误差放大器117依次连接。本实施例提供的PFC模拟单元11,通过PFC模拟单元11内部的各模块电路,使三相桥驱动电路的输出电压和输出电流的波形一致,提高三相桥驱动电路的输入功率因数,使功率因数大于0.9。其中,补偿电路113包括电流环路补偿电路1131和电压环路补偿电路1132。电流检测电路112通过电流环路补偿电路1131连接电压环路补偿电路1132,电压环路补偿电路1132连接RS触发器114。通过电流环路补偿电路1131实现对电路环路的补偿,电压环路补偿电路1132,实现对电压环路的补偿。如图2所示,PFC驱动单元12包括逻辑信号输入触发器121、与门逻辑电路122和栅极驱动电路123。栅极驱动电路123分别连接逻辑信号输入触发器121和与门逻辑电路122。本实施例提供的PFC驱动单元12,通过栅极驱动电路123向三相桥电路中的本文档来自技高网...
智能功率模块

【技术保护点】
一种智能功率模块,其特征在于,包括三相桥驱动单元、PFC模拟单元、PFC驱动单元和功能保护单元、三相桥电路、整流桥单元、降压稳压单元、逻辑驱动信号处理器、PFC开关单元和交流电压检测单元;所述三相桥驱动单元分别连接所述PFC模拟单元、所述PFC驱动单元、所述功能保护单元和所述三相桥电路;所述整流桥单元用于接入AC交流电,并连接所述降压稳压单元;所述降压稳压单元连接所述三相桥驱动单元、所述PFC驱动单元、所述三相桥电路和所述逻辑驱动信号处理器;所述逻辑驱动信号处理器连接所述三相桥驱动单元、所述PFC驱动单元和所述功能保护单元;所述PFC开关单元连接所述PFC驱动单元和所述整流桥单元;所述交流电压检测单元连接所述整流桥单元和所述逻辑驱动信号处理器,并用于接入AC交流电。

【技术特征摘要】
1.一种智能功率模块,其特征在于,包括三相桥驱动单元、PFC模拟单元、PFC驱动单元和功能保护单元、三相桥电路、整流桥单元、降压稳压单元、逻辑驱动信号处理器、PFC开关单元和交流电压检测单元;所述三相桥驱动单元分别连接所述PFC模拟单元、所述PFC驱动单元、所述功能保护单元和所述三相桥电路;所述整流桥单元用于接入AC交流电,并连接所述降压稳压单元;所述降压稳压单元连接所述三相桥驱动单元、所述PFC驱动单元、所述三相桥电路和所述逻辑驱动信号处理器;所述逻辑驱动信号处理器连接所述三相桥驱动单元、所述PFC驱动单元和所述功能保护单元;所述PFC开关单元连接所述PFC驱动单元和所述整流桥单元;所述交流电压检测单元连接所述整流桥单元和所述逻辑驱动信号处理器,并用于接入AC交流电。2.根据权利要求1所述的智能功率模块,其特征在于,所述三相桥驱动单元包括逻辑信号接收电路、上桥臂电平转换器、下桥臂电平转换器和驱动控制器;所述逻辑信号接收模块、所述上桥臂电平转换器、所述下桥臂电平转换器和所述驱动控制器依次连接。3.根据权利要求2所述的智能功率模块,其特征在于,所述逻辑信号接收电路包括接地电阻和施密特触发器;所述施密特触发器的输入端通过所述接地电阻接地。4.根据权利要求2所述的智能功率模块,其特征在于,所述三相桥驱动单元还包括延迟电路;所述逻辑信号接收电路通过所述延迟电路连接所述下桥臂电平转换器。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓自然黄宇传王书方
申请(专利权)人:佛山市顺德区蚬华多媒体制品有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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