智能功率模块及电器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能功率模块及电器，所述智能功率模块包括连接在母线电容与交流负载之间的驱动电路，还包括与所述驱动电路连接的限流保护电路，所述限流保护电路至少包括一串联于所述驱动电路的供电回路中的热敏元件，且所述热敏元件仅在所述驱动电路过流时接入，以降低所述驱动电路上的电流。与现有技术相比，本实用新型专利技术能够在电流过流时自动检测当前的电流信号，并通过硬件电路在短时间内能快速进行电流限制动作，且应用成本较低，提高了智能功率模块工作的可靠性。了智能功率模块工作的可靠性。了智能功率模块工作的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
智能功率模块及电器


[0001]本技术涉及智能功率模块，特别是一种智能功率模块及电器。

技术介绍

[0002]智能功率模块(Intelligent PowerModule，IPM)是一种常用的功率器件，它内部集成了IGBT、驱动电路和保护电路，具有性能高、结构简单、可靠性好等优点。在智能功率模块于电器产品的应用中，电机工作时IPM需要工作于大电流、高电压的复杂情况下，当智能功率模块电流超过限定值，保护电路无法快速进行反应的情况下，极有可能使电路烧毁，存在一定的安全隐患。
[0003]现有技术下对于电流过流的处理主要是通过关断PWM信号对智能功率模块进行保护，但采用该方式进行会使得智能功率模块直接关机，影响电器的工作。
[0004]因此，如何设计一种智能功率模块，能实现不停机状态下对电路电流进行调节，提高智能功率模块工作的安全性和可靠性，是业界亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中，智能功率模块在电流超过限定值时，容易造成电路烧毁的问题，本技术提出了一种智能功率模块及电器。
[0006]本技术的技术方案为，提出了一种智能功率模块，包括连接在母线电容与交流负载之间的驱动电路，还包括与所述驱动电路连接的限流保护电路，所述限流保护电路至少包括一串联于所述驱动电路的供电回路中的热敏元件，且所述热敏元件仅在所述驱动电路过流时接入，以降低所述驱动电路上的电流。
[0007]进一步，还包括连接于所述限流保护电路与所述驱动电路之间的电流采样电路，所述电流采样电路可实时采样所述驱动电路上的电流，并可在所述驱动电路过流时，触发所述驱动电路，使所述热敏元件接入电路。
[0008]进一步，所述限流保护电路包括热敏电阻PTC、继电器K1、三极管Q1、电阻R5；
[0009]所述热敏电阻PTC作为所述热敏元件串联于所述驱动电路的供电回路中，所述三极管Q1的集电极连接电源、基极串联所述电阻R5后连接到电流采样电路的输出端、发射极连接到所述继电器K1的控制端，所述继电器K1的受控端并联在所述热敏电阻PTC两端。
[0010]进一步，所述限流保护电路还包括：续流二极管D7、LED灯D8；
[0011]所述LED灯D8串联在所述三极管Q1与所述继电器K1之间、所述续流二极管D7并联在所述继电器K1的控制端的两端。
[0012]进一步，所述电流采样电路包括电阻R1、电阻R4、比较器U1；
[0013]所述电阻R1串联于所述热敏元件与所述驱动电路之间，所述比较器U1的同相输入端串联电阻R4后连接到所述电阻R1与所述驱动电路之间、反相输入端接入基准电压，所述比较器U1的输出端作为所述电路采样电路的输出端与所述限流保护电路连接。
[0014]进一步，还包括与所述电流采样电路连接的基准电压给定电路，所述基准电压给
定电路包括电阻R2、电阻R3；
[0015]所述电阻R3一端连接电源、另一端串联电阻R2后接地，所述电阻R2与所述电阻R3之间电压作为所述基准电压，所述比较器U1的反相输入端连接到所述电阻R2与所述电阻R3之间。
[0016]进一步，所述驱动电路为三相全桥电路，其包括组成第一桥臂的开关管V1和开关管V4、组成第二桥臂的开关管V3和开关管V6、组成第三桥臂的开关管V5和开关管V2，所述交流负载的三相电感分别连接到所述第一桥臂的中点、所述第二桥臂的中点、以及所述第三桥臂的中点。
[0017]进一步，所述驱动电路还包括与每个所述开关管匹配设置的续流二极管，且所述续流二极管的导通方向和与之匹配的开关管的导通方向相反。
[0018]本技术还提出了一种电器，所述电器具有上述智能功率模块。
[0019]进一步的，所述电器为空调。
[0020]与现有技术相比，本技术至少具有如下有益效果：
[0021]本技术能够在智能功率模块电流过流时自动检测当前的电流信号，并且通过硬件电路在短时间能快速进行电流限制动作，且应用成本较低，提高了智能功率模块工作的可靠性。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本技术智能功率模块整体的电路结构图；
[0024]图2为本技术驱动电路的结构示意图；
[0025]图3为本技术电流采样电路的结构示意图；
[0026]图4为本技术限流保护电路的结构示意图。
具体实施方式
[0027]为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0028]由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本技术的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本技术的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。
[0029]下面结合附图以及实施例对本技术的原理及结构进行详细说明。
[0030]在智能功率模块于电器产品的应用中，电机工作时IPM需要工作于大电流、高电压的复杂情况下，当智能功率模块电流超过限定值，保护电路无法快速进行反应的情况下，极
有可能使电路烧毁，存在一定的安全隐患。本技术的思路在于，通过设计电流采样电路和限流保护电路，在电路过流时接入热敏元件，提高智能功率模块的电路阻抗，从而降低电流，实现限流保护，无需关断IPM信号即可进行保护。
[0031]本技术提出的智能功率模块，包括连接在母线电容与交流负载之间的驱动电路、与驱动电路连接的限流保护电路，其中限流保护电路至少包括有一串联在驱动电路的供电回路中的热敏元件，且通过对限流保护电路的设置，使得该热敏元件只有在驱动电路出现过流时才会接入，从而降低驱动电路上的电流。
[0032]其中，驱动电路用于从母线电容取电，并将母线电容输出的直流电逆变成三相交流电为交流负载供电，热敏元件串联在驱动电路的供电回路中，通过提高驱动电路整体电阻的方式降低驱动电路上的电流，从而达到保护的效果。
[0033]进一步的，本技术还包括连接在限流保护电路与驱动电路之间的电流采样电路，电流采样电路可实时采样驱动电路上的电流，并可在驱动电路过流时，触发驱动电路，使热敏元件接入电路，从而达到限流的目的。
[0034]相比于直接接入热敏元件的方式，通过电流采样电路进行控制，能使得热敏元件只有在驱动电路出现过流问题时才会进行限流，能起到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.智能功率模块，包括连接在母线电容与交流负载之间的驱动电路，其特征在于，还包括与所述驱动电路连接的限流保护电路，所述限流保护电路至少包括一串联于所述驱动电路的供电回路中的热敏元件，且所述热敏元件仅在所述驱动电路过流时接入，以降低所述驱动电路上的电流。2.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，还包括连接于所述限流保护电路与所述驱动电路之间的电流采样电路，所述电流采样电路可实时采样所述驱动电路上的电流，并可在所述驱动电路过流时，触发所述驱动电路，使所述热敏元件接入电路。3.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述限流保护电路包括热敏电阻PTC、继电器K1、三极管Q1、电阻R5；所述热敏电阻PTC作为所述热敏元件串联于所述驱动电路的供电回路中，所述三极管Q1的集电极连接电源、基极串联所述电阻R5后连接到电流采样电路的输出端、发射极连接到所述继电器K1的控制端，所述继电器K1的受控端并联在所述热敏电阻PTC两端。4.根据权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，所述限流保护电路还包括：续流二极管D7、LED灯D8；所述LED灯D8串联在所述三极管Q1与所述继电器K1之间、所述续流二极管D7并联在所述继电器K1的控制端的两端。5.根据权利要求2所述的智能功率模块，其特征在于，所述电流采样电路包括电阻R1、电阻R4、比较器U1；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张心怡，杨湘木，林贞仙，林浩贤，杨帆，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：