一种智能功率模块变频控制器制造技术

本发明专利技术公开了一种智能功率模块变频控制器，包括：第一HVIC管、多个第二HVIC管、第一三相桥式逆变电路、多个第二三相桥式逆变电路、三相整流桥电路和微控制器，上述器件封装为一体，微控制器通过第一HVIC管与第一三相桥式逆变电路连接，微控制器通过多个第二HVIC管分别与多个第二三相桥式逆变电路连接，第一HVIC管和第一三相桥式逆变电路用于驱动压缩机，多个第二HVIC管和多个第二三相桥式逆变电路用于驱动多台风机。本发明专利技术针对目前家用空调变频一拖多空调机型方案，将一个三相整流器、一个压缩机IPM、三个风机IPM和一个微控制器封装为一体，简化了封装工艺流程，节约了设备成本。

【技术实现步骤摘要】
一种智能功率模块变频控制器
本专利技术涉及功率半导体
，特别涉及一种智能功率模块变频控制器。
技术介绍
智能功率模块，即IPM(IntelligentPowerModule)，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，应用于变频电机伺服驱动，广泛用于家电变频控制中。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，甚至有过电压、过电流和过热等故障检测电路。在现有家用空调变频一拖多空调机型方案中，室外主控PCB板至少用到2个风机驱动IPM模块以上，传统方案中，家电变频控制器系统的整流桥、MCU、风机驱动IPM模块、压缩机驱动IPM模块、PFC模块均由分立芯片器件构成，器件较多，占用PCB板面积大，不利于主控板的小型化，造成空调外机器腔体空间大，而且成本高。
技术实现思路
为了解决现有技术中家电变频控制器系统器件较多，占用PCB板面积大的技术问题，本专利技术提出一种智能功率模块变频控制器，针对目前家用空调变频一拖多空调机型方案，将一个三相整流器、一个压缩机IPM、三个风机IPM和一个微控制器封装为一体，简化了封装工艺流程，节约了设备成本。具体地，本专利技术提出一种智能功率模块变频控制器，包括：第一HVIC管、多个第二HVIC管、第一三相桥式逆变电路、多个第二三相桥式逆变电路、三相整流桥电路和微控制器，上述器件封装为一体，所述微控制器通过所述第一HVIC管与所述第一三相桥式逆变电路连接，所述微控制器通过所述多个第二HVIC管分别与所述多个第二三相桥式逆变电路连接，所述第一HVIC管和第一三相桥式逆变电路用于驱动压缩机，所述多个第二HVIC管和多个第二三相桥式逆变电路用于驱动多台风机。进一步地，所述第一HVIC管的VDD端连接所述多个第二HVIC管的VDD端并作为所述智能功率模块变频控制器的低压区供电电源正端，所述第一HVIC管的VSS端连接所述多个第二HVIC管的VSS端和所述微控制器的接地端并作为所述智能功率模块变频控制器的低压区供电电源负端。进一步地，所述第一三相桥式逆变电路包括第一IGBT管、第二IGBT管、第三IGBT管、第四IGBT管、第五IGBT管、第六IGBT管、第一FRD管、第二FRD管、第三FRD管、第四FRD管、第五FRD管、第六FRD管、第一驱动电阻、第二驱动电阻、第三驱动电阻、第四驱动电阻、第五驱动电阻和第六驱动电阻，所述第一IGBT管的集电极连接所述第一FRD管的阴极、所述第二IGBT管的集电极、所述第二FRD管的阴极、所述第三IGBT管的集电极和所述第三FRD管的阴极并作为所述智能功率模块变频控制器的高电压输入端，所述第一IGBT管的发射极连接所述第一FRD管的阳极、所述第四IGBT管的集电极、所述第四FRD管的阴极和所述第一HVIC管的VS1端并作为所述智能功率模块变频控制器的U相高压区供电电源负端，所述第二IGBT管的发射极连接所述第二FRD管的阳极、所述第五IGBT管的集电极、所述第五FRD管的阴极和所述第一HVIC管的VS2端并作为所述智能功率模块变频控制器的V相高压区供电电源负端，所述第三IGBT管的发射极连接所述第三FRD管的阳极、所述第六IGBT管的集电极、所述第六FRD管的阴极和所述第一HVIC管的VS3端并作为所述智能功率模块变频控制器的W相高压区供电电源负端，所述第四IGBT管的发射极连接所述第四FRD管的阳极并作为所述智能功率模块变频控制器的U相低电压参考端，所述第五IGBT管的发射极连接所述第五FRD管的阳极并作为所述智能功率模块变频控制器的V相低电压参考端，所述第六IGBT管的发射极连接所述第六FRD管的阳极并作为所述智能功率模块变频控制器的W相低电压参考端，所述第一IGBT管的栅极通过所述第一驱动电阻连接于所述第一HVIC管的U相高压区输出端，所述第二IGBT管的栅极通过所述第二驱动电阻连接于所述第一HVIC管的V相高压区输出端，所述第三IGBT管的栅极通过所述第三驱动电阻连接于所述第一HVIC管的W相高压区输出端，所述第四IGBT管的栅极通过所述第四驱动电阻连接于所述第一HVIC管的U相低压区输出端，所述第五IGBT管的栅极通过所述第五驱动电阻连接于所述第一HVIC管的V相低压区输出端，所述第六IGBT管的栅极通过所述第六驱动电阻连接于所述第一HVIC管的W相低压区输出端。进一步地，所述第一HVIC管的HIN1端连接所述微控制器的U相上桥臂控制端，所述第一HVIC管的HIN2端连接所述微控制器的V相上桥臂控制端，所述第一HVIC管的HIN3端连接所述微控制器的W相上桥臂控制端，所述第一HVIC管的LIN1端连接所述微控制器的U相下桥臂控制端，所述第一HVIC管的LIN2端连接所述微控制器的V相下桥臂控制端，所述第一HVIC管的LIN3端连接所述微控制器的W相下桥臂控制端，所述第一HVIC管的PFCIN端连接所述微控制器的PFC控制端，所述第一HVIC管的FAULT端连接所述微控制器的故障控制端，所述第一HVIC管的ITRIP端连接所述微控制器的电流检测端，所述第一HVIC管的RCIN端通过第一上拉电阻连接于所述智能功率模块变频控制器的低压区供电电源正端，所述第一HVIC管的RCIN端和VSS端之间连接有第一滤波电容，所述第一HVIC管的VDD端和VSS端之间连接有第二滤波电容，所述第一HVIC管的VB1端作为所述智能功率模块变频控制器的U相高压区供电电源正端，所述第一HVIC管的VB2端作为所述智能功率模块变频控制器的V相高压区供电电源正端，所述第一HVIC管的VB3端作为所述智能功率模块变频控制器的W相高压区供电电源正端，所述智能功率模块变频控制器的U相高压区供电电源正端和U相高压区供电电源负端之间连接有第一自举电容，所述智能功率模块变频控制器的V相高压区供电电源正端和V相高压区供电电源负端之间连接有第二自举电容，所述智能功率模块变频控制器的W相高压区供电电源正端和W相高压区供电电源负端之间连接有第三自举电容。进一步地，所述第二三相桥式逆变电路包括第七IGBT管、第八IGBT管、第九IGBT管、第十IGBT管、第十一IGBT管、第十二IGBT管、第七FRD管、第八FRD管、第九FRD管、第十FRD管、第十一FRD管、第十二FRD管、第七驱动电阻、第八驱动电阻、第九驱动电阻、第十驱动电阻、第十一驱动电阻和第十二驱动电阻，所述第七IGBT管的集电极连接所述第七FRD管的阴极、所述第八IGBT管的集电极、所述第八FRD管的阴极、所述第九IGBT管的集电极和所述第九FRD管的阴极并作为所述智能功率模块变频控制器的高电压输入端，所述第七IGBT管的发射极连接所述第七FRD管的阳极、所述第十IGBT管的集电极、所述第十FRD管的阴极和所述第二HVIC管的VS1端并作为所述智能功率模块变频控制器的风扇U相高压区供电电源负端，所述第八IGBT管的发射极连接所述第八FRD管的阳极、所述第十一IGBT管的集电极、所述第十一FRD管的阴极和所述第二HVIC管的VS2端并作为所述智能功率模块变频控制器的风扇V相高压区供电电源负端，所述第九IGBT本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能功率模块变频控制器，其特征在于，包括：第一HVIC管(002)、多个第二HVIC管(003)、第一三相桥式逆变电路、多个第二三相桥式逆变电路、三相整流桥电路(006)和微控制器(007)，上述器件封装为一体，所述微控制器(007)通过所述第一HVIC管(002)与所述第一三相桥式逆变电路连接，所述微控制器(007)通过所述多个第二HVIC管(003)分别与所述多个第二三相桥式逆变电路连接，所述第一HVIC管(002)和第一三相桥式逆变电路用于驱动压缩机，所述多个第二HVIC管(003)和多个第二三相桥式逆变电路用于驱动多台风机。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能功率模块变频控制器，其特征在于，包括：第一HVIC管(002)、多个第二HVIC管(003)、第一三相桥式逆变电路、多个第二三相桥式逆变电路、三相整流桥电路(006)和微控制器(007)，上述器件封装为一体，所述微控制器(007)通过所述第一HVIC管(002)与所述第一三相桥式逆变电路连接，所述微控制器(007)通过所述多个第二HVIC管(003)分别与所述多个第二三相桥式逆变电路连接，所述第一HVIC管(002)和第一三相桥式逆变电路用于驱动压缩机，所述多个第二HVIC管(003)和多个第二三相桥式逆变电路用于驱动多台风机。


2.如权利要求1所述的一种智能功率模块变频控制器，其特征在于，所述第一HVIC管(002)的VDD端连接所述多个第二HVIC管(003)的VDD端并作为所述智能功率模块变频控制器(001)的低压区供电电源正端(VDD)，所述第一HVIC管(002)的VSS端连接所述多个第二HVIC管(003)的VSS端和所述微控制器(007)的接地端并作为所述智能功率模块变频控制器(001)的低压区供电电源负端(VSS)。


3.如权利要求2所述的一种智能功率模块变频控制器，其特征在于，所述第一三相桥式逆变电路包括第一IGBT管(100)、第二IGBT管(101)、第三IGBT管(102)、第四IGBT管(103)、第五IGBT管(104)、第六IGBT管(105)、第一FRD管(200)、第二FRD管(201)、第三FRD管(202)、第四FRD管(203)、第五FRD管(204)、第六FRD管(205)、第一驱动电阻(300)、第二驱动电阻(301)、第三驱动电阻(302)、第四驱动电阻(303)、第五驱动电阻(304)和第六驱动电阻(305)，所述第一IGBT管(100)的集电极连接所述第一FRD管(200)的阴极、所述第二IGBT管(101)的集电极、所述第二FRD管(201)的阴极、所述第三IGBT管(102)的集电极和所述第三FRD管(202)的阴极并作为所述智能功率模块变频控制器(001)的高电压输入端(P)，所述第一IGBT管(100)的发射极连接所述第一FRD管(200)的阳极、所述第四IGBT管(103)的集电极、所述第四FRD管(203)的阴极和所述第一HVIC管(002)的VS1端并作为所述智能功率模块变频控制器(001)的U相高压区供电电源负端(UVS)，所述第二IGBT管(101)的发射极连接所述第二FRD管(201)的阳极、所述第五IGBT管(104)的集电极、所述第五FRD管(204)的阴极和所述第一HVIC管(002)的VS2端并作为所述智能功率模块变频控制器(001)的V相高压区供电电源负端(VVS)，所述第三IGBT管(102)的发射极连接所述第三FRD管(202)的阳极、所述第六IGBT管(105)的集电极、所述第六FRD管(205)的阴极和所述第一HVIC管(002)的VS3端并作为所述智能功率模块变频控制器(001)的W相高压区供电电源负端(WVS)，所述第四IGBT管(103)的发射极连接所述第四FRD管(203)的阳极并作为所述智能功率模块变频控制器(001)的U相低电压参考端(UN)，所述第五IGBT管(104)的发射极连接所述第五FRD管(204)的阳极并作为所述智能功率模块变频控制器(001)的V相低电压参考端(VN)，所述第六IGBT管(105)的发射极连接所述第六FRD管(205)的阳极并作为所述智能功率模块变频控制器(001)的W相低电压参考端(WN)，所述第一IGBT管(100)的栅极通过所述第一驱动电阻(300)连接于所述第一HVIC管(002)的U相高压区输出端(HO1)，所述第二IGBT管(101)的栅极通过所述第二驱动电阻(301)连接于所述第一HVIC管(002)的V相高压区输出端(HO2)，所述第三IGBT管(102)的栅极通过所述第三驱动电阻(302)连接于所述第一HVIC管(002)的W相高压区输出端(HO3)，所述第四IGBT管(103)的栅极通过所述第四驱动电阻(303)连接于所述第一HVIC管(002)的U相低压区输出端(LO1)，所述第五IGBT管(104)的栅极通过所述第五驱动电阻(304)连接于所述第一HVIC管(002)的V相低压区输出端(LO2)，所述第六IGBT管(105)的栅极通过所述第六驱动电阻(305)连接于所述第一HVIC管(002)的W相低压区输出端(LO3)。


4.如权利要求3所述的一种智能功率模块变频控制器，其特征在于，所述第一HVIC管(002)的HIN1端连接所述微控制器(007)的U相上桥臂控制端(UHIN)，所述第一HVIC管(002)的HIN2端连接所述微控制器(007)的V相上桥臂控制端(VHIN)，所述第一HVIC管(002)的HIN3端连接所述微控制器(007)的W相上桥臂控制端(WHIN)，所述第一HVIC管(002)的LIN1端连接所述微控制器(007)的U相下桥臂控制端(ULIN)，所述第一HVIC管(002)的LIN2端连接所述微控制器(007)的V相下桥臂控制端(VLIN)，所述第一HVIC管(002)的LIN3端连接所述微控制器(007)的W相下桥臂控制端(WLIN)，所述第一HVIC管(002)的PFCIN端连接所述微控制器(007)的PFC控制端(PFCIN)，所述第一HVIC管(002)的FAULT端连接所述微控制器(007)的故障控制端(FAULT)，所述第一HVIC管(002)的ITRIP端连接所述微控制器(007)的电流检测端(MTRIP)，所述第一HVIC管(002)的RCIN端通过第一上拉电阻(334)连接于所述智能功率模块变频控制器(001)的低压区供电电源正端(VDD)，所述第一HVIC管(002)的RCIN端和VSS端之间连接有第一滤波电容(22)，所述第一HVIC管(002)的VDD端和VSS端之间连接有第二滤波电容(23)，所述第一HVIC管(002)的VB1端作为所述智能功率模块变频控制器(001)的U相高压区供电电源正端(UVB)，所述第一HVIC管(002)的VB2端作为所述智能功率模块变频控制器(001)的V相高压区供电电源正端(VVB)，所述第一HVIC管(002)的VB3端作为所述智能功率模块变频控制器(001)的W相高压区供电电源正端(WVB)，所述智能功率模块变频控制器(001)的U相高压区供电电源正端(UVB)和U相高压区供电电源负端(UVS)之间连接有第一自举电容(10)，所述智能功率模块变频控制器(001)的V相高压区供电电源正端(VVB)和V相高压区供电电源负端(VVS)之间连接有第二自举电容(11)，所述智能功率模块变频控制器(001)的W相高压区供电电源正端(WVB)和W相高压区供电电源负端(WVS)之间连接有第三自举电容(12...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯锴雄，杨忠添，
申请(专利权)人：广东汇芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44