一种智能功率模块IPM的保护电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能功率模块IPM的保护电路，涉及电机控制电路保护技术领域。本实用新型专利技术包括智能功率模块IPM、瞬态抑制二极管TVS、主控单片机MCU、静电防护器件ESD、霍尔HALL传感器、三相无刷直流电机M。主控单片机MCU根据无刷直流电机运行时电流、位置、温度变化，送出控制信号，通过IPM模块的内部驱动，调整三相无刷直流电机的工作参数，实现三相无刷电机BLDC的精准控制。本实用新型专利技术提供对IPM模块外围接口电路的保护方案，改善了产品的整体性能，有效防止电源端异常、电机工作瞬变等因素带来的电磁干扰，降低主控MCU与智能功率模块IPM模块内部控制IC、IGBT驱动等部件的损坏，提高系统的工作可靠性和产品的稳定性。提高系统的工作可靠性和产品的稳定性。提高系统的工作可靠性和产品的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种智能功率模块IPM的保护电路


[0001]本技术属于三相直流无刷电机控制电路保护
，特别是涉及一种智能功率模块IPM的保护电路。

技术介绍

[0002]智能功率模块IPM主要应用于交流电机变频调速和直流电机斩波调速；在冶金机械，电力牵引，伺服驱动，变频家电以及各种高性能电源，如UPS、感应加热、电焊机、有源补偿、DC
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DC等工业电气自动化等不同领域的驱动控制中有广泛应用。
[0003]智能功率模块IPM，具体为Intelligent Power Module，是把功率开关器件和驱动电路集成在一起；一般使用IGBT作为功率开关元件，内藏驱动电路的集成结构，将检测信号送到CPU或DSP作中断处理。在具体应用中，由于同时存在多组电源，如三相无刷电机电源一般为400～600V、智能功率模块IPM模块控制器电源一般为20V、单片机MCU电源一般为3.3～5V，小功率器件，如MCU、HALL容易受到电源波动、电机运行中产生的浪涌、感应静电等因素影响，造成工作不稳定或损坏，导致MCU获取或发出错误指令，智能功率模块IPM和系统整体不能够长时间可靠稳定运行，为智能功率模块IPM的应用推广带来技术难点。

技术实现思路

[0004]本技术提供了一种智能功率模块IPM的保护电路，解决了以上问题。
[0005]为解决上述技术问题，本技术是通过以下技术方案实现的：
[0006]本技术的一种智能功率模块IPM的保护电路，包括智能功率模块、瞬态抑制二极管、主控单片机、静电防护器件、霍尔传感器、三相无刷直流电机；
[0007]所述智能功率模块的信号输入端口设有分别经限流电阻与主控单片机的输出控制端口相连的接口；所述智能功率模块上设有控制三相无刷直流电机的输出端口；所述智能功率模块(IPM)上设有与外部电机电源相连的功率电源端，经智能功率模块控制后给三相无刷直流电机供电。
[0008]进一步地，所述智能功率模块的功率电源端采用第一瞬态抑制二极管进行浪涌保护。
[0009]进一步地，所述第一瞬态抑制二极管接于功率电源端与输出端口之间。
[0010]进一步地，所述智能功率模块上设有接地的低压供电电源端口，所述低压供电电源端口采用第二瞬态抑制二极管进行浪涌保护。
[0011]进一步地，所述静电防护器件位于主控单片机与智能功率模块之间的通信端口上，采用第一静电防护器件和第二静电防护器件进行静电保护。
[0012]进一步地，所述第一静电防护器件并联接于接口连接线上；所述第二静电防护器件并联接于接口连接线上。
[0013]进一步地，所述霍尔传感器采用第三瞬态抑制二极管、第四瞬态抑制二极管、第五瞬态抑制二极管进行浪涌保护。
[0014]本技术相对于现有技术包括有以下有益效果：
[0015]1、本电路的智能功率模块输出端，一般采用绝缘栅双极型晶体管IGBT三相桥，用来驱动大功率三相无刷电机，电机在启动上电、掉电时，容易产生尖峰浪涌，在400V～600V高压电源端口采用第一瞬态抑制二极管TVS1，可以保护IGBT不受冲击而损坏；
[0016]2、本电路的智能功率模块IPM的DC电源一般为20V端，在上电、掉电的瞬时，内部控制IC容易受电磁干扰影响，通过增加第二瞬态抑制二极管TVS2，保证了智能功率模块IPM模块内部IC的正常工作；
[0017]3、本电路的霍尔HALL传感器，采用第三瞬态抑制二极管TVS3、第四瞬态抑制二极管TVS4、第五瞬态抑制二极管TVS5，有效抑制感应静电对传感器内部的损坏；
[0018]4、本电路的主控单片机MCU与智能功率模块IPM模块之间，通信通道容易受到感应静电干扰，影响MCU与智能功率模块IPM的正常通信，通过增加第一静电防护器件ESD1和第二静电防护器件ESD2，消除静电对通信通道的影响，保障了控制通信的可靠性；
[0019]5、通过本保护电路，智能功率模块IPM的外围电源端口、通信端口得到很好保护，电机驱动产品的整体稳定性就得到很好保证。
[0020]当然，实施本技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本技术的一种智能功率模块IPM的保护电路的电路原理图；
[0023]图2为本技术的瞬态抑制二极管TVS的钳位示意图；
[0024]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0025]TVS1
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第一瞬态抑制二极管，TVS2
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第二瞬态抑制二极管，TVS3
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第三瞬态抑制二极管，TVS4
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第四瞬态抑制二极管，TVS5
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第五瞬态抑制二极管，MCU
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主控单片机，HIN1、HIN2、HIN3、LIN1、LIN2、LIN3
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通信信号线，NTC
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温度传感器，IPM
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智能功率模块，Control IC
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智能功率模块IPM内部控制器，VDD
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IPM模块直流电源，M Power
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外部电机电源，Power GND
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电机功率接地，GND
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接地。
具体实施方式
[0026]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0027]请参阅图1
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2所示，本技术的一种智能功率模块IPM的保护电路，包括智能功率模块IPM、瞬态抑制二极管、主控单片机MCU、静电防护器件、霍尔传感器HALL、三相无刷直流电机M；
[0028]智能功率模块IPM的信号输入端口设有分别经限流电阻R4、R5、R6、R7、R8、R9与主
控单片机MCU的输出控制端口相连的接口HIN1、HIN2、HIN3、LIN1、LIN2、LIN3；智能功率模块IPM上设有控制三相无刷直流电机M的输出端口U、V、W、NU、NV、NW；智能功率模块IPM上设有与外部电机电源M Power相连的功率电源端P，经智能功率模块IPM控制后给三相无刷直流电机M供电；智能功率模块IPM内设有智能功率模块IPM内部控制器Control IC，智能功率模块IPM内部控制器Control IC与第二瞬态抑制二极管TVS2之间设有温度传感器NTC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（IPM）的保护电路，其特征在于，包括智能功率模块(IPM)、瞬态抑制二极管、主控单片机(MCU)、静电防护器件、霍尔传感器(HALL)、三相无刷直流电机(M)；所述智能功率模块(IPM)的信号输入端口设有分别经限流电阻(R4、R5、R6、R7、R8、R9)与主控单片机(MCU)的输出控制端口相连的接口(HIN1、HIN2、HIN3、LIN1、LIN2、LIN3)；所述智能功率模块(IPM)上设有控制三相无刷直流电机(M)的输出端口(U、V、W、NU、NV、NW)；所述智能功率模块(IPM)上设有与外部电机电源(M Power)相连的功率电源端(P)，经智能功率模块(IPM)控制后给三相无刷直流电机(M)供电。2.根据权利要求1所述的一种智能功率模块（IPM）的保护电路，其特征在于，所述智能功率模块(IPM)的功率电源端(P)采用第一瞬态抑制二极管(TVS1)进行浪涌保护。3.根据权利要求2所述的一种智能功率模块（IPM）的保护电路，其特征在于，所述第一瞬态抑制二极管(TVS1)接于功率电源端(P)与输出端口(...

【专利技术属性】
技术研发人员：严新发，肖南海，
申请(专利权)人：上海音特电子有限公司，
类型：新型
国别省市：