智能功率模块及变频设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能功率模块及变频设备，其中智能功率模块包括集成设置的第一开关电源、第二开关电源、微控制器、高压驱动芯片和逆变电路，第一开关电源用于将直流母线电压降低转换成第一直流电压，以给第二开关电源和高压驱动芯片供电，第二开关电源用于将第一直流电压降低转换成第二直流电压，以给微控制器供电，微控制器用于根据电机目标转速输出控制信号给高压驱动芯片，高压驱动芯片用于根据控制信号输出驱动信号给逆变电路，以驱动逆变电路中的功率开关元件进行开通或关断。由此，能够有效简化模块外围电路的设计，使得电控的体积得到大幅减小，从而节省了电控所占空间，并有助于降低成本。并有助于降低成本。并有助于降低成本。

【技术实现步骤摘要】
智能功率模块及变频设备


[0001]本技术涉及集成电路
，尤其涉及一种智能功率模块及变频设备。

技术介绍

[0002]目前，通过智能功率模块设计来优化提高模块集成度以简化电控设计，是实现电控小型化的一个重要方向。相关技术中，智能功率模块虽然集成了HVIC(High Voltage Integrated Circuit，高压集成电路)以及为HVIC供电的开关电源，但是该模块的外围电路仍较为复杂，并未最大限度地实现电控小型化。

技术实现思路

[0003]本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的第一个目的在于提出一种智能功率模块，能够有效简化模块外围电路的设计，使得电控的体积得到大幅减小，从而节省了电控所占空间，并有助于降低成本。
[0004]本技术的第二个目的在于提出一种变频设备。
[0005]为达到上述目的，本技术第一方面实施例提出了一种智能功率模块，包括集成设置的第一开关电源、第二开关电源、微控制器、高压驱动芯片和逆变电路，第一开关电源用于将直流母线电压转换成第一直流电压，以给第二开关电源和高压驱动芯片供电，第二开关电源用于将第一直流电压转换成第二直流电压，以给微控制器供电，微控制器用于根据电机目标转速输出控制信号给高压驱动芯片，高压驱动芯片用于根据控制信号输出驱动信号给逆变电路，以驱动逆变电路中的功率开关元件进行开通或关断，其中，第一直流电压小于直流母线电压，第二直流电压小于第一直流电压。
[0006]根据本技术实施例的智能功率模块，通过第一开关电源将直流母线电压转换成第一直流电压，以给第二开关电源和高压驱动芯片供电，并通过第二开关电源将第一直流电压转换成第二直流电压，以给微控制器供电，以及通过微控制器根据电机目标转速输出控制信号给高压驱动芯片，并通过高压驱动芯片根据控制信号输出驱动信号给逆变电路，以驱动逆变电路中的功率开关元件进行开通或关断。由此，能够有效简化模块外围电路的设计，使得电控的体积得到大幅减小，从而节省了电控所占空间，并有助于降低成本。
[0007]根据本技术的一个实施例，第一开关电源、第二开关电源、微控制器和高压驱动芯片集成设置在一起，以构成智能驱动芯片。
[0008]根据本技术的一个实施例，第一开关电源和第二开关电源的电路拓扑相同，且采用BUCK电路结构。
[0009]根据本技术的一个实施例，第一开关电源包括：第一开关管，第一开关管的第一端连接到直流母线正极，第一开关管的第二端连接到第一开关管脚；第一逻辑控制单元，第一逻辑控制单元分别与第一开关管的控制端、直流母线正极和第一开关管的第二端相连，第一逻辑控制单元的输出端连接到第一供电管脚，第一逻辑控制单元通过对第一开关管进行开关控制，以将直流母线电压转换成第一直流电压，并通过第一供电管脚进行输出；
第一二极管，第一二极管的阴极与第一开关管的第二端相连，第一二极管的阳极连接到公共地管脚。
[0010]根据本技术的一个实施例，第二开关电源包括：第二开关管，第二开关管的第一端连接到第一逻辑控制单元的输出端，第二开关管的第二端连接到第二开关管脚；第二逻辑控制单元，第二逻辑控制单元分别与第二开关管的控制端、第一逻辑控制单元的输出端和第二开关管的第二端相连，第二逻辑控制单元的输出端连接到第二供电管脚，第二逻辑控制单元通过对第二开关管进行开关控制，以将第一直流电压转换成第二直流电压，并通过第二供电管脚进行输出；第二二极管，第二二极管的阴极与第二开关管的第二端相连，第二二极管的阳极连接到公共地管脚。
[0011]根据本技术的一个实施例，第一供电管脚与第一开关管脚之间连接有第一电感，第二供电管脚与第二开关管脚之间连接有第二电感，其中，第一电感和第二电感独立于智能功率模块设置。
[0012]根据本技术的一个实施例，逆变电路包括第一功率开关元件至第六功率开关元件，第一功率开关元件至第六功率开关元件构成三相桥臂，三相桥臂连接在直流母线正极与直流母线负极之间。
[0013]根据本技术的一个实施例，三相桥臂中每相桥臂包括上桥和下桥，每相桥臂的上桥的一端分别连接到直流母线正极，每相桥臂的上桥的另一端与每相桥臂的下桥的一端相连且具有节点，每相桥臂的下桥的另一端分别通过采样电阻连接到直流母线负极。
[0014]根据本技术的一个实施例，每相桥臂的节点分别通过自举电容连接到高压驱动芯片的对应高压供电管脚。
[0015]根据本技术的一个实施例，采样电阻和自举电容采用贴片元件。
[0016]为达到上述目的，本技术第二方面实施例提出了一种变频设备，包括上述的智能功率模块。
[0017]根据本技术实施例的变频设备，通过包括上述的智能功率模块，能够有效简化模块外围电路的设计，使得电控的体积得到大幅减小，从而节省了电控所占空间，并有助于降低成本。
[0018]根据本技术的一个实施例，变频设备为空调室内机、空调室外机、冰箱或者冰柜。
[0019]本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0020]图1为根据本技术一个实施例的智能功率模块的结构框图；
[0021]图2为根据本技术一个实施例的智能功率模块的结构示意图；
[0022]图3为根据本技术另一个实施例的智能功率模块的结构示意图；
[0023]图4为根据本技术一个实施例的第一开关电源的结构示意图；
[0024]图5为根据本技术一个实施例的第二开关电源的结构示意图；
[0025]图6为根据本技术一个实施例的变频设备的结构框图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图详细描述本技术的实施例，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
[0027]下面参考附图描述本技术实施例提供的智能功率模块及变频设备。
[0028]图1为根据本技术一个实施例的智能功率模块的结构框图，参考图1所示，该智能功率模块100可包括：集成设置的第一开关电源110、第二开关电源120、微控制器130、高压驱动芯片140和逆变电路150。
[0029]其中，第一开关电源110将直流母线电压转换为第一直流电压，以给高压驱动芯片140和第二开关电源120供电；第二开关电源120将第一直流电压转换为第二直流电压，以给微控制器130供电；微控制器130用于根据电机目标转速向高压驱动芯片140输出控制信号；高压驱动芯片140用于根据控制信号输出驱动信号给逆变电路150，以驱动逆变电路150中的功率开关元件进行开通或关断。并且，第一直流电压小于直流母线电压，第二直流电压小于第一直流电压。
[0030]具体来说，智能功率模块100简称IPM(Intelligent Power Module)，可以用于变频电控，以使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能功率模块，其特征在于，包括集成设置的第一开关电源、第二开关电源、微控制器、高压驱动芯片和逆变电路，所述第一开关电源用于将直流母线电压转换成第一直流电压，以给所述第二开关电源和所述高压驱动芯片供电，所述第二开关电源用于将所述第一直流电压转换成第二直流电压，以给所述微控制器供电，所述微控制器用于根据电机目标转速输出控制信号给所述高压驱动芯片，所述高压驱动芯片用于根据所述控制信号输出驱动信号给所述逆变电路，以驱动所述逆变电路中的功率开关元件进行开通或关断，其中，所述第一直流电压小于所述直流母线电压，所述第二直流电压小于所述第一直流电压。2.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述第一开关电源、所述第二开关电源、所述微控制器和所述高压驱动芯片集成设置在一起，以构成智能驱动芯片。3.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述第一开关电源和所述第二开关电源的电路拓扑相同，且采用BUCK电路结构。4.根据权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，所述第一开关电源包括：第一开关管，所述第一开关管的第一端连接到直流母线正极，所述第一开关管的第二端连接到第一开关管脚；第一逻辑控制单元，所述第一逻辑控制单元分别与所述第一开关管的控制端、所述直流母线正极和所述第一开关管的第二端相连，所述第一逻辑控制单元的输出端连接到第一供电管脚，所述第一逻辑控制单元通过对所述第一开关管进行开关控制，以将所述直流母线电压转换成所述第一直流电压，并通过所述第一供电管脚进行输出；第一二极管，所述第一二极管的阴极与所述第一开关管的第二端相连，所述第一二极管的阳极连接到公共地管脚。5.根据权利要求4所述的智能功率模块，其特征在于，所述第二开关电源包括：第二开关管，所述第二开关管的第一端连接到所述第一逻辑控制单元的输出端，所述第二开关管的第二端连接到第二开关管脚；第二逻辑控制单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏调兴，
申请(专利权)人：美垦半导体技术有限公司，
类型：新型
国别省市：