电机驱动智能功率模块电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电机驱动智能功率模块电路，包括：微处理器控制电路和智能功率模块主控电路。智能功率模块主控电路集成有多个IGBT功率开关器件以及栅极驱动电路。微处理器控制电路通过IO接口和智能功率模块主控电路连接，智能功率模块主控电路的输出端连接交流电机。微处理器控制电路的IO接口包括多个IO引脚。各IGBT功率开关器件的栅极都对应一个IO引脚，各IGBT功率开关器件的栅极对应的IO引脚将栅极控制信号输入到栅极驱动电路中，栅极驱动电路将栅极控制信号进行功率转换并形成栅极驱动信号，栅极驱动信号连接到对应的IGBT功率开关器件的栅极。本实用新型专利技术能调整输出电流或电压的频率来适配电机在不同工况时的频率需求从而能省电。需求从而能省电。需求从而能省电。

【技术实现步骤摘要】
电机驱动智能功率模块电路


[0001]本技术涉及一种电机驱动电路，特别涉及一种电机驱动智能功率模块(intelligent power module，IPM)电路。

技术介绍

[0002]目前，市场上常见的普通电机采用220V交流电直接驱动，这种220V交流电直接驱动的电机存在能耗过高的问题。如果能实现对电机进行变频调速，则能节省能耗。变频调速节能的原理是由负载的调速特性决定的。对于离心风机、离心水泵这类负载，转矩与转速的平方成正比，功率与转速的立方成正比。只要原来采用阀门控制流量，且不是满负荷工作，改为调速运行，均能实现节电。当转速下降为原来的80％时，功率只有原来的51.2％。可见，变频调速器在这类负载中的应用，节电效果最为明显。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题是提供一种电机驱动智能功率模块电路，能调整输出电流或电压的频率来适配电机在不同工况时的频率需求从而达到节电目的。
[0004]为解决上述技术问题，本技术提供的电机驱动智能功率模块电路包括：微处理器控制电路和智能功率模块主控电路。
[0005]所述智能功率模块主控电路集成有多个IGBT功率开关器件以及栅极驱动电路。
[0006]所述微处理器控制电路通过IO接口和所述智能功率模块主控电路连接，所述智能功率模块主控电路的输出端连接交流电机。
[0007]所述微处理器控制电路的所述IO接口包括多个IO引脚。
[0008]各所述IGBT功率开关器件的栅极都对应一个所述IO引脚，各所述IGBT功率开关器件的栅极对应的所述IO引脚将栅极控制信号输入到所述栅极驱动电路中，所述栅极驱动电路将所述栅极控制信号进行功率转换并形成栅极驱动信号，所述栅极驱动信号连接到对应的所述IGBT功率开关器件的栅极。
[0009]进一步的改进是，所述交流电机为三相交流电机。
[0010]进一步的改进是，所述功率模块主控电路的输出端包括三相。
[0011]所述IGBT功率开关器件的数量为6个，所述功率模块主控电路的各相输出端的电路上包括一个上桥臂IGBT功率开关器件和一个下桥臂IGBT功率开关器件；所述功率模块主控电路的各相输出端分别连接对应的所述上桥臂IGBT功率开关器件的发射极以及所述下桥臂IGBT功率开关器件的集电极。
[0012]进一步的改进是，所述微处理器控制电路预置有软件程序，所述软件程序控制各所述栅极控制信号的波形。
[0013]进一步的改进是，各所述栅极控制信号为高频脉冲方波信号。
[0014]进一步的改进是，所述栅极驱动信号为所述栅极控制信号的同频同相方波信号。
[0015]进一步的改进是，在所述智能功率模块主控电路上还集成有过流检测电阻；3个所
述下桥臂IGBT功率开关器件的发射极都连接到所述过流检测电阻的第一端，所述过流检测电阻的第二端接地，三相电流通过3个所述下桥臂IGBT功率开关器件的发射极流经所述过流检测电阻并形成过流检测电压信号；所述过流检测电压信号输送到所述智能功率模块主控电路的过流触发引脚；所述智能功率模块主控电路对所述过流检测电压信号和第一预设值进行比较判断并在判断结果为发生过流时形成过流信号到过流信号引脚。
[0016]所述微处理器控制电路的所述IO接口中还具有和所述过流信号引脚连接的IO引脚，所述微处理器控制电路接收到所述过流信号时将各所述IGBT功率开关器件的栅极对应的所述IO引脚的栅极控制信号置低电平。
[0017]进一步的改进是，在所述智能功率模块主控电路上还集成有NTC热敏电阻，所述NTC热敏电阻检测电机驱动智能功率模块电路的温度并将所述温度转换为温度电压值并连接到温度电压值引脚。
[0018]所述微处理器控制电路的所述IO接口中还具有和所述温度电压值引脚连接的IO引脚，所述微处理器控制电路对接收的所述温度电压值进行实时显示并在所述温度电压值超过第二预设值时将各所述IGBT功率开关器件的栅极对应的所述IO引脚的栅极控制信号降频或置低电平。
[0019]进一步的改进是，所述栅极驱动信号为15V信号。
[0020]进一步的改进是，所述微处理器控制电路的和所述过流信号引脚连接的IO引脚通过第一电阻和5V电源端子相连接。
[0021]进一步的改进是，所述微处理器控制电路的和所述温度电压值引脚连接的IO引脚通过第二电阻和5V电源端子相连接。
[0022]进一步的改进是，所述智能功率模块主控电路还集成有IC内部泵电路结构，所述IC内部泵电路结构分别通过一个引脚连接到一个充电电容，所述充电电容连接到一个对应的所述上桥臂IGBT功率开关器件的发射极对应的所述相输出端并作为所述上桥臂IGBT功率开关器件的基极供电电源。
[0023]进一步的改进是，所述智能功率模块主控电路具有外接15V供电电源的引脚，采用外接的15V供电电源作为所述下桥臂IGBT功率开关器件的基极供电电源。
[0024]进一步的改进是，所述智能功率模块主控电路具有接地引脚，所述微处理器控制电路的IO接口具有IO接地引脚，所述智能功率模块主控电路的接地引脚和所述微处理器控制电路的IO接地引脚连接并接地。
[0025]进一步的改进是，电机驱动智能功率模块电路采用陶瓷覆铜板(DCB)。
[0026]进一步的改进是，各所述上桥臂IGBT功率开关器件的集电极都连接到所述智能功率模块主控电路的高压直流引脚，所述高压直流引脚连接高压直流电源。
[0027]本技术通过组合使用微处理器控制电路和智能功率模块主控电路，微处理器控制电路方便对栅极控制信号进行控制如进行电流或电压的频率的调节，这样智能功率模块主控电路的输入到IGBT功率开关器件的栅极的栅极驱动信号也能得到调节，最后能很好的调整输出到交流电机上的电流或电压频率，能使输出电流或电压的频率来适配电机在不同工况时的频率需求，最后能节省能耗。
附图说明
[0028]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明：
[0029]图1是本技术实施例电机驱动智能功率模块电路图；
[0030]图2是本技术实施例电机驱动智能功率模块电路应用于电机驱动的电路图。
具体实施方式
[0031]如图1所示，是本技术实施例电机驱动智能功率模块电路图；如图2所示，是本技术实施例电机驱动智能功率模块电路应用于电机驱动的电路图。本技术实施例电机驱动智能功率模块电路包括：微处理器控制电路101和智能功率模块主控电路102。
[0032]所述智能功率模块主控电路102集成有多个IGBT功率开关器件以及栅极驱动电路104。
[0033]所述微处理器控制电路101通过IO接口和所述智能功率模块主控电路102连接，所述智能功率模块主控电路102的输出端连接交流电机103。
[0034]所述微处理器控制电路101的所述IO接口包括多个IO引脚。
[0035]各所述IGBT功率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机驱动智能功率模块电路，其特征在于，包括：微处理器控制电路和智能功率模块主控电路；所述智能功率模块主控电路集成有多个IGBT功率开关器件以及栅极驱动电路；所述微处理器控制电路通过IO接口和所述智能功率模块主控电路连接，所述智能功率模块主控电路的输出端连接交流电机；所述微处理器控制电路的所述IO接口包括多个IO引脚；各所述IGBT功率开关器件的栅极都对应一个所述IO引脚，各所述IGBT功率开关器件的栅极对应的所述IO引脚将栅极控制信号输入到所述栅极驱动电路中，所述栅极驱动电路将所述栅极控制信号进行功率转换并形成栅极驱动信号，所述栅极驱动信号连接到对应的所述IGBT功率开关器件的栅极。2.如权利要求1所述的电机驱动智能功率模块电路，其特征在于：所述交流电机为三相交流电机。3.如权利要求2所述的电机驱动智能功率模块电路，其特征在于：所述功率模块主控电路的输出端包括三相；所述IGBT功率开关器件的数量为6个，所述功率模块主控电路的各相输出端的电路上包括一个上桥臂IGBT功率开关器件和一个下桥臂IGBT功率开关器件；所述功率模块主控电路的各相输出端分别连接对应的所述上桥臂IGBT功率开关器件的发射极以及所述下桥臂IGBT功率开关器件的集电极。4.如权利要求3所述的电机驱动智能功率模块电路，其特征在于：各所述栅极控制信号为高频脉冲方波信号。5.如权利要求4所述的电机驱动智能功率模块电路，其特征在于：所述栅极驱动信号为所述栅极控制信号的同频同相方波信号。6.如权利要求3所述的电机驱动智能功率模块电路，其特征在于：在所述智能功率模块主控电路上还集成有过流检测电阻；3个所述下桥臂IGBT功率开关器件的发射极都连接到所述过流检测电阻的第一端，所述过流检测电阻的第二端接地，三相电流通过3个所述下桥臂IGBT功率开关器件的发射极流经所述过流检测电阻并形成过流检测电压信号；所述过流检测电压信号输送到所述智能功率模块主控电路的过流触发引脚；所述智能功率模块主控电路对所述过流检测电压信号和第一预设值进行比较判断并在判断结果为发生过流时形成过流信号到过流信号引脚；所述微处理器控制电路的所述IO接口中还具有和所述过流信号引脚连接的IO引脚，所述微处理器控制电路接收到所述过流信号时将各所述IGBT功率开关器件的栅极对应的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：高绪兵，孙娜，
申请(专利权)人：宁波达新半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：