智能功率模块及空调器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能功率模块及包括该智能功率模块的空调器，该智能功率模块包括低压区供电电源正端、低压区供电电源负端、控制端、U负端、V负端、W负端、公共负端、第一下桥臂功率器件、第二下桥臂功率器件、第三下桥臂功率器件以及静电调整电路；静电调整电路的第一输入端与第一下桥臂功率器件的电流输出端连接,其第二输入端与第二下桥臂功率器件的电流输出端连接,其第三输入端与第三下桥臂功率器件的电流输出端连接,其第一输出端与所述U负端连接,其第二输出端与所述V负端连接,其第三输出端与所述W负端连接,其公共输出端与所述公共负端连接,其受控端与所述控制端连接。本实用新型专利技术提供的该智能功率模块，大幅度地提高了抗静电能力。

【技术实现步骤摘要】
智能功率模块及空调器
本技术涉及电子
，特别涉及一种智能功率模块及空调器。
技术介绍
智能功率模块，即IPM(Intelligent Power Module)是一种将电力电子技术和集成电路技术相结合的功率驱动类产品，智能功率模块以高集成度及高可靠性等优势赢得了越来越大的市场，是变频调速、冶金机械、电力牵引、伺服驱动及变频家电的一种理想电力电子器件。 然而，智能功率模块通常应用于非常恶略的环境下，如长期工作在高温而干燥的环境中。当智能功率模块工作时，其内部的IGBT管需要工作于很高的开关速度，才能保证IGBT管自身的发热量尽量小；而当智能功率模块不工作时，其需要承受2000V-3000V的静电。对于智能功率模块内的上桥臂的三个IGBT管，由于所述上桥臂的三个IGBT管的集电极均与所述智能功率模块的最高电压点连接，所述上桥臂的三个IGBT管的射极连接电机，因此，所述上桥臂的三个IGBT管比较难受到静电的影响；而对于所述智能功率模块的下桥臂的三个IGBT管，虽然所述下桥臂的三个IGBT管的集电极连接电机，但所述下桥臂的三个IGBT管的射极却均外露(通常情况下，根据智能功率模块的应用场合的不同，对智能功率模块的采样模式分为单电阻采样模式和三电阻采样模式，因此，所述下桥臂的三个IGBT管的射极均必须悬空，形成所述智能功率模块的U负端、V负端及W负端，才能同时满足所述单电阻采样模式和三电阻采样模式的需求)，从而使得所述下桥臂的三个IGBT管很容易受到静电的冲击。因此，在智能功率模块的实际应用中，其下桥臂的三个IGBT管因静电受损的几率远大于其上桥臂的三个IGBT管，而所述下桥臂的三个IGBT管受损后，很容易引起所述智能功率模块的同相的上、下桥臂的IGBT管同时导通，从而导致所述智能功率模块的电流失控，进而造成所述智能功率模块的爆炸。 现有技术中，为了提高IGBT管栅极的抗静电能力，主要是通过增加IGBT管的栅氧厚度的方式来实现，因此，为了提高智能功率模块的下桥臂的三个IGBT管的栅极的抗静电能力，所述下桥臂的三个IGBT管采用栅氧厚度较厚的IGBT管，但这样一来，所述智能功率模块的开关速度会严重下降，特别是在所述智能功率模块的上、下桥臂的IGBT管进行开关切换的过程中，由于其上、下桥臂的IGBT管的开关速度不匹配，从而造成所述智能功率模块的开关损耗极高，对于开关频率在千赫兹以上的使用场合，所述智能功率模块的发热量将会很高，即使采用尽可能大的散热片，所述智能功率模块的工作温度也会比环境温度高60°C以上，而所述智能功率模块长期工作在该高温的环境下，其性能及使用寿命都会受到严重的影响；而如果所述智能功率模块的上、下桥臂的IGBT管都采用栅氧厚度较厚的IGBT管，虽然所述上、下桥臂的IGBT管的开关速度得到了匹配，但是相对于采用栅氧厚度较薄的IGBT管，所述智能功率模块的整体开关特性会更低，从而导致所述智能功率模块的工作性能非常不理想。
技术实现思路
本技术的主要目的是在同时满足智能功率模块的单电阻采样模式和三电阻采样模式的条件下，大幅度提高所述智能功率模块的抗静电能力。 本技术提供一种智能功率模块，所述智能功率模块包括低压区供电电源正端、低压区供电电源负端、控制端、U负端、V负端、W负端、公共负端、第一下桥臂功率器件、第二下桥臂功率器件、第三下桥臂功率器件、以及用于提高所述第一下桥臂功率器件、第二下桥臂功率器件及第三下桥臂功率器件的抗静电能力的静电调整电路；其中， 所述静电调整电路的电源正端与所述低压区供电电源正端连接，所述静电调整电路的电源负端与所述低压区供电电源负端连接；所述静电调整电路的第一输入端与所述第一下桥臂功率器件的电流输出端连接，所述静电调整电路的第二输入端与所述第二下桥臂功率器件的电流输出端连接，所述静电调整电路的第三输入端与所述第三下桥臂功率器件的电流输出端连接，所述静电调整电路的第一输出端与所述U负端连接，所述静电调整电路的第二输出端与所述V负端连接，所述静电调整电路的第三输出端与所述W负端连接，所述静电调整电路的公共输出端与所述公共负端连接，所述静电调整电路的受控端与所述控制端连接。 优选地，所述静电调整电路包括第一模拟开关、第二模拟开关及第三模拟开关；其中， 所述第一模拟开关的固定端与所述静电调整电路的第一输入端连接，所述第二模拟开关的固定端与所述静电调整电路的第二输入端连接，所述第三模拟开关的固定端与所述静电调整电路的第三输入端连接，所述第一模拟开关的高电平接触端与所述静电调整电路的第一输出端连接，所述第二模拟开关的高电平接触端与所述静电调整电路的第二输出端连接，所述第三模拟开关的高电平接触端与所述静电调整电路的第三输出端连接，所述第一模拟开关的控制端、第二模拟开关的控制端及第三模拟开关的控制端均与所述静电调整电路的受控端连接；所述第一模拟开关的低电平接触端、第二模拟开关的低电平接触端及第三模拟开关的低电平接触端均与所述静电调整电路的公共输出端连接。 优选地，所述智能功率模块还包括最高电压点、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、第一上桥臂功率器件、第二上桥臂功率器件、第三上桥臂功率器件；其中， 所述最高电压点分别与所述第一上桥臂功率器件的电流输入端、第二上桥臂功率器件的电流输入端及第三上桥臂功率器件的电流输入端连接；所述U相高压区供电电源负端分别与所述第一上桥臂功率器件的电流输出端及所述第一下桥臂功率器件的电流输入端连接；所述V相高压区供电电源负端分别与所述第二上桥臂功率器件的电流输出端及所述第二下桥臂功率器件的电流输入端连接；所述W相高压区供电电源负端分别与所述第三上桥臂功率器件的电流输出端及所述第三下桥臂功率器件的电流输入端连接。 优选地，所述智能功率模块还包括U相上桥臂控制信号输入端、V相上桥臂控制信号输入端、W相上桥臂控制信号输入端、U相下桥臂控制信号输入端、V相下桥臂控制信号输入端、W相下桥臂控制信号输入端、以及用于控制所述第一上桥臂功率器件、第二上桥臂功率器件、第三上桥臂功率器件、第一下桥臂功率器件、第二下桥臂功率器件及第三下桥臂功率器件的开关动作的控制电路；其中， 所述U相上桥臂控制信号输入端与所述控制电路的第一控制信号输入端连接，所述V相上桥臂控制信号输入端与所述控制电路的第二控制信号输入端连接，所述W相上桥臂控制信号输入端与所述控制电路的第三控制信号输入端连接； 所述U相下桥臂控制信号输入端与所述控制电路的第四控制信号输入端连接，所述V相下桥臂控制信号输入端与所述控制电路的第五控制信号输入端连接，所述W相下桥臂控制信号输入端与所述控制电路的第六控制信号输入端连接。 优选地，所述智能功率模块还包括U相高压区供电电源正端、V相高压区供电电源正端及W相高压区供电电源正端；其中， 所述U相高压区供电电源正端与所述控制电路的U相高压电源正端连接，所述V相高压区供电电源正端与所述控制电路的V相高压电源正端连接，所述W相高压区供电电源正端与所述控制电路的W相高压电源正端连接；所述控制电路的低压电源正端与所述低压区供电电源正端连接，所述控制电路的低压电源负端与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能功率模块，其特征在于，包括低压区供电电源正端、低压区供电电源负端、控制端、U负端、V负端、W负端、公共负端、第一下桥臂功率器件、第二下桥臂功率器件、第三下桥臂功率器件、以及用于提高所述第一下桥臂功率器件、第二下桥臂功率器件及第三下桥臂功率器件的抗静电能力的静电调整电路；其中，所述静电调整电路的电源正端与所述低压区供电电源正端连接,所述静电调整电路的电源负端与所述低压区供电电源负端连接；所述静电调整电路的第一输入端与所述第一下桥臂功率器件的电流输出端连接,所述静电调整电路的第二输入端与所述第二下桥臂功率器件的电流输出端连接,所述静电调整电路的第三输入端与所述第三下桥臂功率器件的电流输出端连接,所述静电调整电路的第一输出端与所述U负端连接,所述静电调整电路的第二输出端与所述V负端连接,所述静电调整电路的第三输出端与所述W负端连接,所述静电调整电路的公共输出端与所述公共负端连接,所述静电调整电路的受控端与所述控制端连接。

【技术特征摘要】
1.一种智能功率模块，其特征在于，包括低压区供电电源正端、低压区供电电源负端、控制端、U负端、V负端、W负端、公共负端、第一下桥臂功率器件、第二下桥臂功率器件、第三下桥臂功率器件、以及用于提高所述第一下桥臂功率器件、第二下桥臂功率器件及第三下桥臂功率器件的抗静电能力的静电调整电路；其中， 所述静电调整电路的电源正端与所述低压区供电电源正端连接，所述静电调整电路的电源负端与所述低压区供电电源负端连接；所述静电调整电路的第一输入端与所述第一下桥臂功率器件的电流输出端连接，所述静电调整电路的第二输入端与所述第二下桥臂功率器件的电流输出端连接，所述静电调整电路的第三输入端与所述第三下桥臂功率器件的电流输出端连接，所述静电调整电路的第一输出端与所述U负端连接，所述静电调整电路的第二输出端与所述V负端连接，所述静电调整电路的第三输出端与所述W负端连接，所述静电调整电路的公共输出端与所述公共负端连接，所述静电调整电路的受控端与所述控制端连接。2.如权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述静电调整电路包括第一模拟开关、第二模拟开关及第三模拟开关；其中， 所述第一模拟开关的固定端与所述静电调整电路的第一输入端连接，所述第二模拟开关的固定端与所述静电调整电路的第二输入端连接，所述第三模拟开关的固定端与所述静电调整电路的第三输入端连接，所述第一模拟开关的高电平接触端与所述静电调整电路的第一输出端连接，所述第二模拟开关的高电平接触端与所述静电调整电路的第二输出端连接，所述第三模拟开关的高电平接触端与所述静电调整电路的第三输出端连接，所述第一模拟开关的控制端、第二模拟开关的控制端及第三模拟开关的控制端均与所述静电调整电路的受控端连接；所述第一模拟开关的低电平接触端、第二模拟开关的低电平接触端及第三模拟开关的低电平接触端均与所述静电调整电路的公共输出端连接。3.如权利要求2所述的智能功率模块，其特征在于，所述智能功率模块还包括最高电压点、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、第一上桥臂功率器件、第二上桥臂功率器件、第三上桥臂功率器件；其中， 所述最高电压点分别与所述第一上桥臂功率器件的电流输入端、第二上桥臂功率器件的电流输入端及第三上桥臂功率器件的电流输入端连接；所述U相高压区供电电源负端分别与所述第一上桥臂功率器件的电流输出端及所述第一下桥臂功率器件的电流输入端连接；所述V相高压区供电电源负端分别与所述第二上桥臂功率器件的电流输出端及所述第二下桥臂功率器件的电流输入端连接；所述W相高压区供电电源负端分别与所述第三上桥臂功率器件的电流输出端及所述第三下桥臂功率器件的电流输入端连接。4.如权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，所述智能功率模块还包括U相上桥臂控制信号输入端、V相上桥臂控制信号输入端、W相上桥臂控制信号输入端、U相下桥臂控制信号输入端、V相下桥臂控制信号输入端、W相下桥臂控制信号输入端、以及用于控制所述第一上桥臂功率器件、第二上桥臂功率器件、第三上桥臂功率器件、第一下桥臂功率器件、第二下桥臂功率器件及第三下桥臂功率器件的开关动作的控制电路；其中， 所述U相上桥臂控制信号输入端与所述控制电路的第一控制信号输入端连接，所述V相上桥臂控制信号输入端与所述控制电路的第二控制信号输入端连接，所述W相上桥臂控制信号输入端与所述控制电路的第三控制信号输入端连接； 所述U相下桥臂控制信号输入端与所述控制电路的第四控制信号输入端连接，所述V相下桥臂控制信号输入端与所述控制电路的第五控制信号输入端连接，所述W相下桥臂控制信号输入端与所述控制电路的第六控制信号输入端连接。5.如权利要求4所述的智能功率模块，其特征在于，所述智能功率模块还包括U相高压区供电电源正端、V相高压区供电电源正端及W相高压区供电电源正端；其中， 所述U相高压区供电电源正端与所述控制电路的U相高压电源正端连接，所述V相高压区供电电源正端与所述控制电路的V相高压电源正端连接，所述W相高压区供电电源正端与所述控制电路的W相高压电源正端连接；所述控制电路的低压电源正端与...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯宇翔，
申请(专利权)人：广东美的集团芜湖制冷设备有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34