智能功率模块和包括其的电器制造技术

本申请公开了一种智能功率模块和包括其的电器。该智能功率模块封装有驱动器、逆变器、采样电阻和滤波单元。驱动器输出驱动信号。逆变器连接于驱动器以接收驱动信号。逆变器包括至少一个桥臂。该至少一个桥臂中的每一个包括一个上桥臂开关管和一个下桥臂开关管。上桥臂开关管和下桥臂开关管中的每一个的控制端连接于驱动器以接收驱动信号。上桥臂开关管的第二通路端连接于下桥臂开关管的第一通路端。下桥臂开关管的第二通路端经采样电阻连接于公共接地引脚。采样电阻采集对应于流过下桥臂开关管的电流的采样信号。滤波单元电性连接于下桥臂开关管的第二通路端与公共接地引脚之间，以对采样信号进行滤波。以对采样信号进行滤波。以对采样信号进行滤波。

【技术实现步骤摘要】
智能功率模块和包括其的电器


[0001]本申请涉及电子电路技术，特别是涉及一种智能功率模块和包括其的电器。

技术介绍

[0002]智能功率模块，即IPM(Intelligent Power Module)，是一种将功率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。智能功率模块一方面接收微处理器(MCU)的控制信号，驱动后续电路工作，另一方面将系统的状态检测信号送回MCU。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。智能功率模块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、功率牵引、伺服驱动、变频家电等应用中的一种理想功率电子器件。
[0003]为了防止电流过大对智能功率模块造成损坏，需要在智能功率模块中提供过流保护功能。当出现过流情况时，智能功率模块能够自动开启自我保护机制，以保证设备的安全平稳运行。
[0004]然而，过流检测线路往往过长。智能功率模块的工作环境恶劣，电压噪声以及其他线路噪声非常大。这些噪声以及寄生电感等容易引起检测信号噪声，导致过流保护误触发，导致实际电流并未过流但是设备停机。

技术实现思路

[0005]本申请的主要目的在于提供一种智能功率模块和包括其的电器，目的在于解决过流检测线路过长导致过流保护容易误触发的问题。
[0006]为解决上述问题，本申请所采用的一个技术方案是：提供一种智能功率模块。该智能功率模块包括至少一个信号输入引脚和公共接地引脚。该智能功率模块封装有：驱动器、逆变器、采样电阻和滤波单元。驱动器连接于至少一个信号输入引脚以接收输入信号并输出与输入信号对应的驱动信号。逆变器连接于驱动器以接收该驱动信号。逆变器包括至少一个桥臂。该至少一个桥臂中的每一个包括一个上桥臂开关管和一个下桥臂开关管。上桥臂开关管和下桥臂开关管中的每一个的控制端连接于驱动器以接收该驱动信号。上桥臂开关管的第二通路端连接于下桥臂开关管的第一通路端。下桥臂开关管的第二通路端经采样电阻连接于公共接地引脚。采样电阻采集对应于流过下桥臂开关管的电流的采样信号。滤波单元电性连接于下桥臂开关管的第二通路端与公共接地引脚之间，以对采样信号进行滤波。
[0007]为解决上述问题，本申请所采用的另一个技术方案是：提供一种电器。该电器包括上述智能功率模块。
[0008]区别于现有技术，本申请通过在智能功率模块中封装采样电阻和滤波单元，减少了采样信号的传输距离，提高了采样信号的滤波效果，减少了过流保护误触发的风险。
附图说明
[0009]为更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中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申请的一些实施例，对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。
[0010]图1是根据本申请的实施例提供集成过流保护功能的智能功率模块的原理示意图。
[0011]图2是根据本申请的实施例提供集成过流保护功能的智能功率模块的元件布局示意图。
[0012]图3是根据本申请的实施例的电器的示意图。
具体实施方式
[0013]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0014]具体请参考图1，图1是根据本申请的实施例提供集成过流保护功能的智能功率模块100的原理示意图。可选的，智能功率模块100是集成电路芯片。
[0015]智能功率模块100包括用于接收信号的信号输入引脚、用于输入功率或者电压的功率输入引脚以及用于输出功率或者电压的功率输出引脚。
[0016]如图1所示，信号输入引脚包括第一高压侧信号输入引脚HIN1、第二高压侧信号输入引脚HIN2、第三高压侧信号输入引脚HIN3以及第一低压侧信号输入引脚LIN1、第二低压侧信号输入引脚LIN2、第三低压侧信号输入引脚LIN3总共六路信号输入引脚，用于从外界接收诸如脉冲信号的信号。这些信号例如可用于控制智能功率模块100调制出具有所需频率和电压的交流电。取决于智能功率模块100的具体配置，上述信号输入引脚HIN1、HIN2、HIN3、LIN1、LIN2以及LIN3中的至少一个从外界接收信号。在一些实施例中，在具有单相逆变器的智能功率模块100中，仅一个高压侧信号输入引脚HIN1、HIN2、HIN3和一个低压侧信号输入引脚LIN1、LIN2、LIN3从外界接收信号。在一些实施例中，在具有三相逆变器的智能功率模块100中，所有六路信号输入引脚HIN1、HIN2、HIN3、LIN1、LIN2以及LIN3都用于从外界接收信号。
[0017]如图1所示，功率输入引脚包括用于连接芯片工作电压的VDD引脚、用于连接公共接地电压的VSS引脚或公共接地引脚VSS，以及用于连接直流母线电压的P引脚。可选的，芯片工作电压为+15V，直流母线电压为311V，本申请对此并不作限制。可选的，直流母线电压由交流电经过整流得到。例如，220V的交流市电经整流滤波后可以得到311V的直流母线电压。
[0018]如图1所示，本申请以功率输出引脚包括三相输出引脚U、V和W为例进行说明。本领域技术人员应当理解，功率输出引脚也可以包括单相输出引脚、双相输出引脚或其他数目个相位的输出引脚，本申请对此不作限制。三相输出引脚U、V和W中的至少一个用于输出功率到连接于智能功率模块100的负载(未示出)。可选的，负载为连接于三相输出引脚U、V和W
的异步电动机。
[0019]异步电动机又称感应电动机，包括可转动的转子部分和固定的定子部分。异步电动机接收来自智能功率模块100的功率输出引脚U、V和W的交流电，且通过定子部分产生一个旋转磁场。转子部分在该旋转磁场的作用下，获得一个转动力矩，以驱动转子部分旋转。通过调整交流电的参数，可以启动或制动异步电动机，调整异步电动机的转矩和/或转速等。
[0020]可选的，该异步电动机为三相异步电动机。该三相异步电动机中的每一个相的输入端分别连接于智能功率模块100的三相输出引脚U、V和W中的一个。本领域技术人员可以理解，该异步电动机也可以为单相异步电动机或双相异步电动机或者具有其他数量的相位的电动机，本申请对此不作限制。例如，在单相异步电动机的情形中，该异步电动机的输入端可以连接于智能功率模块100的三相输出引脚U、V和W中的一个。例如，在双相异步电动机的情形中，该异步电动机的两个相的输入端可以连接于智能功率模块100的三相输出引脚U、V和W中的两个。
[0021]如图1所示，智能功率模块100包括彼此电性连接的驱动器200和逆变器300。驱动器200和逆变器300被封装在智能功率模块100内。驱动器200连接于信号输入引脚HIN1、HIN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：至少一个信号输入引脚和公共接地引脚，所述智能功率模块封装有：驱动器，连接于所述至少一个信号输入引脚以接收输入信号并输出与所述输入信号对应的驱动信号，以及逆变器，连接于所述驱动器以接收所述驱动信号，所述逆变器包括至少一个桥臂，所述至少一个桥臂中的每一个包括一个上桥臂开关管和一个下桥臂开关管，所述上桥臂开关管和所述下桥臂开关管中的每一个的控制端连接于所述驱动器以接收所述驱动信号，所述上桥臂开关管的第二通路端连接于所述下桥臂开关管的第一通路端；采样电阻，所述下桥臂开关管的第二通路端经所述采样电阻连接于所述公共接地引脚，所述采样电阻采集对应于流过所述下桥臂开关管的电流的采样信号，滤波单元，电性连接于所述下桥臂开关管的第二通路端与所述公共接地引脚之间，以对所述采样信号进行滤波。2.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述驱动器为HVIC管。3.根据权利要求2所述的智能功率模块，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰昊，苏宇泉，
申请(专利权)人：美的集团上海有限公司，
类型：新型
国别省市：