智能功率模块制造技术

本发明专利技术公开了一种智能功率模块，包括工作电压输入端、最高电压端、U相高压区供电电源负端、V相高压区供电电源负端、W相高压区供电电源负端、U相上桥臂IGBT管、V相上桥臂IGBT管、W相上桥臂IGBT管、U相下桥臂IGBT管、V相下桥臂IGBT管、W相下桥臂IGBT管、U相上桥臂MOS管、V相上桥臂MOS管、W相上桥臂MOS管、U相下桥臂MOS管、V相下桥臂MOS管、W相下桥臂MOS管、以及对应各上桥臂IGBT管设置的上桥臂驱动电路和对应各下桥臂IGBT管设置的下桥臂驱动电路。本发明专利技术智能功率模块能够降低对电网的干扰，并且，本发明专利技术智能功率模块的稳定性较好。

【技术实现步骤摘要】
智能功率模块
本专利技术涉及电子
，特别涉及一种智能功率模块。
技术介绍
智能功率模块，即IPM(Intelligent Power Module)是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动类产品。智能功率模块把功率开关器件和高压驱动电路集成在一起，与传统分立方案相比，智能功率模块以其高集成度、高可靠性等优势赢得越来越大的市场，尤其适合于驱动电机的变频器及各种逆变电源，是变频调速，冶金机械，电力牵引，伺服驱动，变频家电的一种理想电力电子器件。然而，智能功率模块在实际应用中，特别是应用于变频空调器时，由于智能功率模块中的IGBT管的开关速度过快而引起的对电网的干扰非常严重。现有技术中，为了减弱智能功率模块对电网的干扰，通常是在智能功率模块的各IGBT管的集电极和射极之间均并联一电容器，以减慢IGBT管的开关速度，从而减小其对电网的干扰，但是该方案需要在智能功率模块的外围额外配置六个电容器，从而增加了成本，增大了智能功率模块的外围电控版的面积，同时，从智能功率模块到外部电容器之间的走线也一定程度上影响了电容器的效果。并且，变频空调器行业中，在匹配智能功率模块的电控板的开发时，为了屏蔽智能功率模块对电网的干扰，在电路设计上需要花费大量的时间和人力，智能功率模块的外围所额外配置的六个电容器的选取及其电路布线通常需要通过反复试错的方式得以完成其整改工作，该开发具有不确定性，并且会因为电控板的加工等原因，使得相同的干扰屏蔽方案也会造成不同的干扰屏蔽效果，并且，智能功率模块对电网的干扰的检测，无法进行全检，所以对电网干扰大的智能功率模块也会被投放到市场，使得消费者的投诉时有发生，而企业对投诉产品往往只能进行报废处理，无疑对企业造成了严重的损失，同时，也会影响到产品的口碑，从而使得智能功率模块的应用部门对现行智能功率模块的使用产生了抗拒感，阻碍了智能功率模块在变频领域的大面积推广。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种智能功率模块，旨在降低智能功率模块对电网的干扰。本专利技术提出一种智能功率模块，包括工作电压输入端、最高电压端、U相高压区供电电源负端、V相高压区供电电源负端、W相高压区供电电源负端、U相上桥臂IGBT管、V相上桥臂IGBT管、W相上桥臂IGBT管、U相下桥臂IGBT管、V相下桥臂IGBT管、W相下桥臂IGBT管、U相上桥臂MOS管、V相上桥臂MOS管、W相上桥臂MOS管、U相下桥臂MOS管、V相下桥臂MOS管、W相下桥臂MOS管、以及对应各所述上桥臂IGBT管设置的上桥臂驱动电路和对应各所述下桥臂IGBT管设置的下桥臂驱动电路，其中，U相上桥臂IGBT管、V相上桥臂IGBT管及W相上桥臂IGBT管的门极均与上桥臂驱动电路连接；U相下桥臂IGBT管、V相下桥臂IGBT管及W相下桥臂IGBT管的门极均与下桥臂驱动电路连接山相上桥臂IGBT管的发射极与U相下桥臂IGBT管的集电极连接，且与U相高压区供电电源负端连接^相上桥臂IGBT管的发射极与V相下桥臂IGBT管的集电极连接，且与V相高压区供电电源负端连接；胃相上桥臂IGBT管的发射极与W相下桥臂IGBT管的集电极连接，且与W相高压区供电电源负端连接山相上桥臂IGBT管、V相上桥臂IGBT管及W相上桥臂IGBT管的集电极均与最高电压端连接；U相下桥臂IGBT管、V相下桥臂IGBT管及W相下桥臂IGBT管的发射极均接地；U相上桥臂MOS管的源极与U相上桥臂IGBT管的发射极连接，V相上桥臂MOS管的源极与V相上桥臂IGBT管的发射极连接，W相上桥臂MOS管的源极与W相上桥臂IGBT管的发射极连接；U相下桥臂MOS管的源极与U相下桥臂IGBT管的发射极连接，V相下桥臂MOS管的源极与V相下桥臂IGBT管的发射极连接，W相下桥臂MOS管的源极与W相下桥臂IGBT管的发射极连接；U相上桥臂MOS管、V相上桥臂MOS管及W相上桥臂MOS管的栅极和漏极均与上桥臂驱动电路连接，U相下桥臂MOS管、V相下桥臂MOS管、W相下桥臂MOS管的栅极和漏极均与下桥臂驱动电路连接。优选地，所述上桥臂驱动电路包括U相上桥臂驱动电路、V相上桥臂驱动电路及W相上桥臂驱动电路；所述U相上桥臂驱动电路、V相上桥臂驱动电路及W相上桥臂驱动电路均包括门极信号输出端、漏极信号输出端及栅极信号输出端，其中，所述U相上桥臂IGBT管的门极与所述U相上桥臂驱动电路的门极信号输出端连接，所述V相上桥臂IGBT管的门极与所述V相上桥臂驱动电路的门极信号输出端连接，所述W相上桥臂IGBT管的门极与所述W相上桥臂驱动电路的门极信号输出端连接；所述U相上桥臂MOS管的漏极与所述U相上桥臂驱动电路的漏极信号输出端连接，所述V相上桥臂MOS管的漏极与所述V相上桥臂驱动电路的漏极信号输出端连接，所述W相上桥臂MOS管的漏极与所述W相上桥臂驱动电路的漏极信号输出端连接；所述U相上桥臂MOS管的栅极与所述U相上桥臂驱动电路的栅极信号输出端连接，所述V相上桥臂MOS管的栅极与所述V相上桥臂驱动电路的栅极信号输出端连接，所述W相上桥臂MOS管的栅极与所述W相上桥臂驱动电路的栅极信号输出端连接。优选地，所述下桥臂驱动电路包括U相下桥臂驱动电路、V相下桥臂驱动电路及W相下桥臂驱动电路；所述U相下桥臂驱动电路、V相下桥臂驱动电路及W相下桥臂驱动电路均包括门极信号输出端、漏极信号输出端及栅极信号输出端，其中，所述U相下桥臂IGBT管的门极与所述U相下桥臂驱动电路的门极信号输出端连接，所述V相下桥臂IGBT管的门极与所述V相下桥臂驱动电路的门极信号输出端连接，所述W相下桥臂IGBT管的门极与所述W相下桥臂驱动电路的门极信号输出端连接；所述U相下桥臂MOS管的漏极与所述U相下桥臂驱动电路的漏极信号输出端连接，所述V相下桥臂MOS管的漏极与所述V相下桥臂驱动电路的漏极信号输出端连接，所述W相下桥臂MOS管的漏极与所述W相下桥臂驱动电路的漏极信号输出端连接；所述U相下桥臂MOS管的栅极与所述U相下桥臂驱动电路的栅极信号输出端连接，所述V相下桥臂MOS管的栅极与所述V相下桥臂驱动电路的栅极信号输出端连接，所述W相下桥臂MOS管的栅极与所述W相下桥臂驱动电路的栅极信号输出端连接。优选地，所述U相上桥臂驱动电路还包括上桥臂控制信号输入端、U相高压区供电电源正端、U相高压区供电电源负端、双脉冲发生电路、第一高压DMOS管、第二高压DMOS管、自举二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一二极管、第二二极管、第一电容、第二电容、第一非门单元、第二非门单元、第三非门单元、第一施密特触发器、第二斯密特触发器、RS触发器、第一非门、第二非门、第三非门、第四非门、第一光耦、第二光耦、第三光耦及第四光耦；其中，双脉冲发生电路的输入端与上桥臂控制信号输入端连接，其第一输出端与第一高压DMOS管的栅极连接，其第二输出端与第二高压DMOS管的栅极连接，其电源端与所述工作电压输入端连接，其地端接地；第一高压DMOS管的衬底与源极相连并接地，其漏极经第一电阻与高压区供电电源正端连接；第二高压DMOS管的衬底与源相连并接地，其漏极经第二电阻与高压区供电电源正端连接；自举二极管的阳极与所述工作电压输入端连接，阴极与高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能功率模块，其特征在于，包括工作电压输入端、最高电压端、U相高压区供电电源负端、V相高压区供电电源负端、W相高压区供电电源负端、U相上桥臂IGBT管、V相上桥臂IGBT管、W相上桥臂IGBT管、U相下桥臂IGBT管、V相下桥臂IGBT管、W相下桥臂IGBT管、U相上桥臂MOS管、V相上桥臂MOS管、W相上桥臂MOS管、U相下桥臂MOS管、V相下桥臂MOS管、W相下桥臂MOS管、以及对应各所述上桥臂IGBT管设置的上桥臂驱动电路和对应各所述下桥臂IGBT管设置的下桥臂驱动电路，其中，U相上桥臂IGBT管、V相上桥臂IGBT管及W相上桥臂IGBT管的门极均与上桥臂驱动电路连接；U相下桥臂IGBT管、V相下桥臂IGBT管及W相下桥臂IGBT管的门极均与下桥臂驱动电路连接；U相上桥臂IGBT管的发射极与U相下桥臂IGBT管的集电极连接，且与U相高压区供电电源负端连接；V相上桥臂IGBT管的发射极与V相下桥臂IGBT管的集电极连接，且与V相高压区供电电源负端连接；W相上桥臂IGBT管的发射极与W相下桥臂IGBT管的集电极连接，且与W相高压区供电电源负端连接；U相上桥臂IGBT管、V相上桥臂IGBT管及W相上桥臂IGBT管的集电极均与最高电压端连接；U相下桥臂IGBT管、V相下桥臂IGBT管及W相下桥臂IGBT管的发射极均接地；U相上桥臂MOS管的源极与U相上桥臂IGBT管的发射极连接，V相上桥臂MOS管的源极与V相上桥臂IGBT管的发射极连接，W相上桥臂MOS管的源极与W相上桥臂IGBT管的发射极连接；U相下桥臂MOS管的源极与U相下桥臂IGBT管的发射极连接，V相下桥臂MOS管的源极与V相下桥臂IGBT管的发射极连接，W相下桥臂MOS管的源极与W相下桥臂IGBT管的发射极连接；U相上桥臂MOS管、V相上桥臂MOS管及W相上桥臂MOS管的栅极和漏极均与上桥臂驱动电路连接，U相下桥臂MOS管、V相下桥臂MOS管、W相下桥臂MOS管的栅极和漏极均与下桥臂驱动电路连接。...

【技术特征摘要】
1.一种智能功率模块，其特征在于，包括工作电压输入端、最高电压端、U相高压区供电电源负端、V相高压区供电电源负端、W相高压区供电电源负端、U相上桥臂IGBT管、V相上桥臂IGBT管、W相上桥臂IGBT管、U相下桥臂IGBT管、V相下桥臂IGBT管、W相下桥臂IGBT管、U相上桥臂MOS管、V相上桥臂MOS管、W相上桥臂MOS管、U相下桥臂MOS管、V相下桥臂MOS管、W相下桥臂MOS管、以及对应各所述上桥臂IGBT管设置的上桥臂驱动电路和对应各所述下桥臂IGBT管设置的下桥臂驱动电路，其中， U相上桥臂IGBT管、V相上桥臂IGBT管及W相上桥臂IGBT管的门极均与上桥臂驱动电路连接山相下桥臂IG BT管、V相下桥臂IGBT管及W相下桥臂IGBT管的门极均与下桥臂驱动电路连接#相上桥臂IGBT管的发射极与U相下桥臂IGBT管的集电极连接，且与U相高压区供电电源负端连接…相上桥臂IGBT管的发射极与V相下桥臂IGBT管的集电极连接，且与V相高压区供电电源负端连接；胃相上桥臂IGBT管的发射极与W相下桥臂IGBT管的集电极连接，且与W相高压区供电电源负端连接山相上桥臂IGBT管、V相上桥臂IGBT管及W相上桥臂IGBT管的集电极均与最高电压端连接；U相下桥臂IGBT管、V相下桥臂IGBT管及W相下桥臂IGBT管的发射极均接地山相上桥臂MOS管的源极与U相上桥臂IGBT管的发射极连接，V相上桥臂MOS管的源极与V相上桥臂IGBT管的发射极连接，W相上桥臂MOS管的源极与W相上桥臂IGBT管的发射极连接；U相下桥臂MOS管的源极与U相下桥臂IGBT管的发射极连接，V相下桥臂MOS管的源极与V相下桥臂IGBT管的发射极连接，W相下桥臂MOS管的源极与W相下桥臂IGBT管的发射极连接；U相上桥臂MOS管、V相上桥臂MOS管及W相上桥臂MOS管的栅极和漏极均与上桥臂驱动电路连接，U相下桥臂MOS管、V相下桥臂MOS管、W相下桥臂MOS管的栅极和漏极均与下桥臂驱动电路连接。2.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述上桥臂驱动电路包括U相上桥臂驱动电路、V相上桥臂驱动电路及W相上桥臂驱动电路；所述U相上桥臂驱动电路、V相上桥臂驱动电路及W相上桥臂驱动电路均包括门极信号输出端、漏极信号输出端及栅极信号输出端，其中， 所述U相上桥臂IGBT管的门极与所述U相上桥臂驱动电路的门极信号输出端连接，所述V相上桥臂IGBT管的门极与所述V相上桥臂驱动电路的门极信号输出端连接，所述W相上桥臂IGBT管的门极与所述W相上桥臂驱动电路的门极信号输出端连接；所述U相上桥臂MOS管的漏极与所述U相上桥臂驱动电路的漏极信号输出端连接，所述V相上桥臂MOS管的漏极与所述V相上桥臂驱动电路的漏极信号输出端连接，所述W相上桥臂MOS管的漏极与所述W相上桥臂驱动电路的漏极信号输出端连接；所述U相上桥臂MOS管的栅极与所述U相上桥臂驱动电路的栅极信号输出端连接，所述V相上桥臂MOS管的栅极与所述V相上桥臂驱动电路的栅极信号输出端连接，所述W相上桥臂MOS管的栅极与所述W相上桥臂驱动电路的栅极信号输出端连接。3.根据权利要求2所述的智能功率模块，其特征在于，所述下桥臂驱动电路包括U相下桥臂驱动电路、V相下桥臂驱动电路及W相下桥臂驱动电路；所述U相下桥臂驱动电路、V相下桥臂驱动电路及W相下桥臂驱动电路均包括门极信号输出端、漏极信号输出端及栅极信号输出端，其中， 所述U相下桥臂IGBT管的门极与所述U相下桥臂驱动电路的门极信号输出端连接，所述V相下桥臂IGBT管的门极与所述V相下桥臂驱动电路的门极信号输出端连接，所述W相下桥臂IGBT管的门极与所述W相下桥臂驱动电路的门极信号输出端连接；所述U相下桥臂MOS管的漏极与所述U相下桥臂驱动电路的漏极信号输出端连接，所述V相下桥臂MOS管的漏极与所述V相下桥臂驱动电路的漏极信号输出端连接，所述W相下桥臂MOS管的漏极与所述W相下桥臂驱动电路的漏极信号输出端连接；所述U相下桥臂MOS管的栅极与所述U相下桥臂驱动电路的栅极信号输出端连接，所述V相下桥臂MOS管的栅极与所述V相下桥臂驱动电路的栅极信号输出端连接，所述W相下桥臂MOS管的栅极与所述W相下桥臂驱动电路的栅极信号输出端连接。4.根据权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，所述U相上桥臂驱动电路还包括上桥臂控制信号输入端、U相高压区供电电源正端、U相高压区供电电源负端、双脉冲发生电路、第一高压DMOS管、第二高压DMOS管、自举二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一二极管、第二二极管、第一电容、第二电容、第一非门单元、第二非门单元、第三非门单元、第一施密特触发器、第二斯密特触发器、RS触发器、第一非门、第二非门、第三非门、第四非门、第一光耦、第二光耦、第三光耦及第四光...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯宇翔，
申请(专利权)人：美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44