CN104300804B - 智能功率模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能功率模块，该智能功率模块包括U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件、W相上桥臂功率器件、U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件、W相下桥臂功率器件、驱动电路单元及调整电路单元；驱动电路单元用于驱动U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件、W相上桥臂功率器件、U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件及W相下桥臂功率器件的开关动作；调整电路单元用于调节U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件、W相上桥臂功率器件、U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件及W相下桥臂功率器件的开关速度。本发明提供的该智能功率模块降低了开关损耗，并且，减小了对电网的干扰。

Description

智能功率模块
技术领域
本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种智能功率模块。
背景技术
智能功率模块在实际应用中，特别是应用于变频空调器时，智能功率模块内部的功率器件(IGBT管)根据应用场合的不同，被一定频率的驱动信号所驱动，并且该驱动信号的占空比也是变化的，同时，该驱动信号的占空比比可能很大(如50％左右)，也可能很小。为了确保智能功率模块在驱动信号的占空比很大或很小时都能正常工作，现有技术中，通常都会将智能功率模块内部的功率器件(IGBT管)的开关速度设计得非常快，使得该智能功率模块的U相高压区供电电源负端、V相高压区供电电源负端及W相高压区供电电源负端的信号的上升时间及下降时间非常快，从而产生很大的振铃，造成该智能功率模块的开关损耗很大，导致该智能功率模块工作时的发热量非常大，从而影响该智能功率模块的使用寿命，同时，由于该智能功率模块的开关速度过快，导致其对电网的干扰也非常严重。
现有技术中，为了降低智能功率模块的温度，不得不在智能功率模块的背面安装巨大的散热器，并且，智能功率模块内部的功率器件选取工作结温很高的IGBT管，而在变频空调器行业中，匹配智能功率模块的变频电控板的开发，对于屏蔽智能功率模块对电网干扰的设计需要花费大量的时间和人力，这些无疑极大地增加了智能功率模块的开发成本，从而阻碍了智能功率模块在变频空调器领域的大面积推广。
发明内容
本发明的主要目的是减小智能功率模块对电网的干扰。
为实现上述目的，本发明提供一种智能功率模块，所述智能功率模块包括U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件、W相上桥臂功率器件、U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件、W相下桥臂功率器件、驱动电路单元及调整电路单元；其中，
所述驱动电路单元，用于驱动所述U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件、W相上桥臂功率器件、U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件及W相下桥臂功率器件的开关动作；
所述调整电路单元，用于调节所述U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件、W相上桥臂功率器件、U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件及W相下桥臂功率器件的开关速度；
所述调整电路单元的驱动信号输入端与所述驱动电路单元的输出端连接，所述调整电路单元的驱动信号输出端分别与所述U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件、W相上桥臂功率器件、U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件及W相下桥臂功率器件的受控端连接。
优选地，所述智能功率模块还包括低压区供电电源正端、低压区供电电源负端、U相高压区供电电源正端、U相高压区供电电源负端、V相高压区供电电源正端、V相高压区供电电源负端、W相高压区供电电源正端、W相高压区供电电源负端；所述驱动电路单元包括U相上桥臂驱动电路、V相上桥臂驱动电路、W相上桥臂驱动电路、U相下桥臂驱动电路、V相下桥臂驱动电路及W相下桥臂驱动电路；所述调整电路单元包括U相上桥臂调整电路、V相上桥臂调整电路、W相上桥臂调整电路、U相下桥臂调整电路、V相下桥臂调整电路及W相下桥臂调整电路；其中，
所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端与所述U相上桥臂驱动电路的输出端连接，其驱动信号输出端与所述U相上桥臂功率器件的受控端连接，其电源正端与所述U相高压区供电电源正端连接，其电源负端与U相高压区供电电源负端连接；
所述V相上桥臂调整电路的驱动信号输入端与所述V相上桥臂驱动电路的输出端连接，其驱动信号输出端与所述V相上桥臂功率器件的受控端连接，其电源正端与所述V相高压区供电电源正端连接，其电源负端与所述V相高压区供电电源负端连接；
所述W相上桥臂调整电路的驱动信号输入端与所述W相上桥臂驱动电路的输出端连接，其驱动信号输出端与所述W相上桥臂功率器件的受控端连接，其电源正端与所述W相高压区供电电源正端连接，其电源负端与所述W相高压区供电电源负端连接；
所述U相下桥臂调整电路的驱动信号输入端与所述U相下桥臂驱动电路的输出端连接，其驱动信号输出端与所述U相下桥臂功率器件的受控端连接；所述V相下桥臂调整电路的驱动信号输入端与所述V相下桥臂驱动电路的输出端连接，其驱动信号输出端与所述V相下桥臂功率器件的受控端连接；所述W相下桥臂调整电路的驱动信号输入端与所述W相下桥臂驱动电路的输出端连接，其驱动信号输出端与所述W相下桥臂功率器件的受控端连接；
所述U相下桥臂调整电路、V相下桥臂调整电路及W相下桥臂调整电路的电源正端均与所述低压区供电电源正端连接，所述U相下桥臂调整电路、V相下桥臂调整电路及W相下桥臂调整电路的电源负端均与所述低压区供电电源负端连接。
优选地，所述U相上桥臂调整电路包括第一信号发生电路、第二信号发生电路、第三信号发生电路、第一RS触发器、第一触发控制电路、第二触发控制电路及驱动控制电路；其中，
所述第一信号发生电路、第二信号发生电路及第三信号发生电路的输入端均与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接；所述第一信号发生电路的输出端与所述第一触发控制电路的第一输入端连接；所述第二信号发生电路的输出端与所述第一触发控制电路的第二输入端连接；所述第三信号发生电路的输出端与所述第一信号发生电路的受控端连接；所述第一触发控制电路的第三输入端及第四输入端均与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接，所述第一触发控制电路的第五输入端与所述第三信号发生电路连接；所述第一触发控制电路的输出端与所述第一RS触发器的R端连接；
所述第二触发控制电路的第一输入端和第二输入端均与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接，所述第二触发控制电路的第三输入端与所述第一触发控制电路连接，所述第二触发控制电路的第四输入端与所述第二信号发生电路连接，所述第二触发控制电路的输出端与所述第一RS触发器的S端连接；
所述驱动控制电路的输入端与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接，所述驱动控制电路的受控端与所述第一RS触发器的输出端连接，所述驱动控制电路的输出端与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输出端连接。
优选地，所述第一信号发生电路包括第一非门、第二非门、第三非门、第四非门、第一电容、第一与非门、第一模拟开关及第二RS触发器；其中，
所述第一非门的输入端为所述第一信号发生电路的输入端，所述第一信号发生电路的输入端与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接；所述第一非门的输出端与所述第一与非门的第一输入端连接；所述第二非门的输入端与所述第一非门的输入端连接，所述第二非门的输出端分别与所述第一电容的第一端及所述第三非门的输入端连接；所述第一电容的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接；所述第三非门的输出端与所述第一与非门的第二输入端连接；所述第一与非门的输出端经所述第四非门与所述第一模拟开关的第一端连接；所述第一模拟开关的第二端与所述第二RS触发器的S端连接；所述第一模拟开关的受控端为所述第一信号发生电路的受控端，所述第一信号发生电路的受控端与所述第三信号发生电路的输出端连接；所述第二RS触发器的R端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接，所述第二RS触发器的输出端为所述第一信号发生电路的输出端，所述第一信号发生电路的输出端与所述第一触发控制电路的第一输入端连接。
优选地，所述第二信号发生电路包括第五非门、第六非门、第七非门、第八非门、第二电容、第二与非门及第三RS触发器；其中，
所述第五非门的输入端为所述第二信号发生电路的输入端，所述第二信号发生电路的输入端与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接；所述第五非门的输出端与所述第二与非门的第一输入端连接；所述第六非门的输入端与所述第五非门的输入端连接，所述第六非门的输出端分别与所述第二电容的第一端及所述第七非门的输入端连接；所述第二电容的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接；所述第七非门的输出端与所述第二与非门的第二输入端连接；所述第二与非门的输出端与所述第八非门的输入端连接；所述第八非门的输出端与所述第三RS触发器的S端连接；所述第三RS触发器的R端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接，所述第三RS触发器的输出端为所述第二信号发生电路的输出端，所述第二信号发生电路的输出端与所述第一触发控制电路的第二输入端连接。
优选地，所述第三信号发生电路包括第九非门、第十非门、第十一非门、第十二非门、第十三非门、第三电容、第三与非门及第四RS触发器；其中，
所述第九非门的输入端为所述第三信号发生电路的输入端，所述第三信号发生电路的输入端与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接；所述第九非门的输出端分别与所述第十非门和所述第十一非门的输入端连接；所述第十非门的输出端与所述第三与非门的第一输入端连接；所述第十一非门的输出端分别与所述第三电容的第一端及所述第十二非门的输入端连接；所述第三电容的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接；所述第十二非门的输出端与所述第三与非门的第二输入端连接；所述第三与非门的输出端与所述第十三非门的输入端连接；所述第十三非门的输出端与所述第四RS触发器的S端连接；所述第四RS触发器的R端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接，所述第四RS触发器的输出端为所述第三信号发生电路的输出端，所述第三信号发生电路的输出端与所述第一信号发生电路的受控端连接。
优选地，所述第一触发控制电路包括异或门、第十四非门、第十五非门、第十六非门、第十七非门、第十八非门、第十九非门、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第二模拟开关、第三模拟开关、第四模拟开关、第五模拟开关、第六模拟开关、第七模拟开关、第一电流源、第二电流源、第三电流源、第四电流源、第一电压比较器、第二电压比较器及第一与门；其中，
所述异或门的第一输入端为所述第一触发控制电路的第一输入端，所述第一触发控制电路的第一输入端与所述第一信号发生电路的输出端连接，所述异或门的第二输入端为所述第一触发控制电路的第二输入端，所述第一触发控制电路的第二输入端与所述第二信号发生电路的输出端连接；所述异或门的输出端与第十四非门的输入端连接；第十四非门的输出端经第十五非门与第二模拟开关的受控端连接；第二模拟开关的第一端与第一电流源的正极连接；第一电流源的负极与所述U相上桥臂调整电路的电源正端连接；第二模拟开关的第二端分别与第一电压比较器的正输入端及第四电容的第一端连接；第四电容的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接；
第二电流源的负极与所述U相上桥臂调整电路的电源正端连接，第二电流源的正极与第三模拟开关的第一端连接；第三模拟开关的第二端分别与第一电压比较器的负输入端及第五电容的第一端连接；第三模拟开关的受控端为所述第一触发控制电路的第三输入端，所述第一触发控制电路的第三输入端与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接；第五电容的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接；第六模拟开关的第一端与第五电容的第一端连接，第六模拟开关的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接，第六模拟开关的受控端与第十九非门的输出端连接；第十九非门的输入端与第十八非门的输出端连接；第十八非门的输入端为所述第一触发控制电路的第五输入端，所述第一触发控制电路的第五输入端与所述第三信号发生电路中的所述第十三非门的输出端连接；
第十六非门的输入端与所述异或门的输出端连接；第十六非门的输出端经第十七非门与第四模拟开关的受控端连接；第四模拟开关的第一端与第三电流源的正极连接；第三电流源的负极与所述U相上桥臂调整电路的电源正端连接；第四模拟开关的第二端分别与第二电压比较器的负输入端及第六电容的第一端连接；第六电容的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接；
第四电流源的负极与所述U相上桥臂调整电路的电源正端连接，第四电流源的正极与第五模拟开关的第一端连接；第五模拟开关的第二端分别与第二电压比较器的正输入端及第七电容的第一端连接；第五模拟开关的受控端为所述第一触发控制电路的第四输入端，所述第一触发控制电路的第四输入端与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接；第七电容的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接；第七模拟开关的第一端与第七电容的第一端连接，第七模拟开关的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接，第七模拟开关的受控端与第十九非门的输出端连接。
优选地，所述第二触发控制电路包括第二十非门、第二十一非门、第二十二非门、第二十三非门、第二十四非门、第二十五非门、第二十六非门、第二十七非门、第二十八非门、第八模拟开关、第九模拟开关、第十模拟开关、第十一模拟开关、第十二模拟开关、第十三模拟开关、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第三电压比较器、第四电压比较器及第一或门；其中，
第二十非门的输入端为所述第二触发控制电路的第一输入端，所述第二触发控制电路的第一输入端与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接，第二十非门的输出端与第九模拟开关的受控端连接；第九模拟开关的第一端与第六电流源的正极连接；第六电流源的负极与所述U相上桥臂调整电路的电源正端连接；第九模拟开关的第二端分别与第三电压比较器的正输入端及第九电容的第一端连接；第九电容的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接；第十二模拟开关的第一端与第九电容的第一端连接，第十二模拟开关的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接，第十二模拟开关的受控端与第二十八非门的输出端连接；第二十八非门的输入端与第二十七非门的输出端连接；第二十七非门的输入端为所述第二触发控制电路的第四输入端，所述第二触发控制电路的第四输入端与所述第二信号发生电路中的所述第八非门的输出端连接；
第二十一非门的输入端为所述第二触发控制电路的第二输入端，所述第二触发控制电路的第二输入端与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接，第二十一非门的输出端经第二十二非门与第十一模拟开关的受控端连接；第十一模拟开关的第一端与第八电流源的正极连接；第八电流源的负极与所述U相上桥臂调整电路的电源正端连接；第十一模拟开关的第二端分别与第四电压比较器的正输入端及第十一电容的第一端连接；第十一电容的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接；第十三模拟开关的第一端与第十一电容的第一端连接，第十三模拟开关的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接，第十三模拟开关的受控端与第二十八非门的输出端连接；
第二十三非门的输入端为所述第二触发控制电路的第三输入端，所述第二触发控制电路的第三输入端与所述第一触发控制电路中的所述异或门的输出端连接，第二十三非门的输出端经第二十四非门与第八模拟开关的受控端连接；第八模拟开关的第一端与第五电流源的正极连接；第五电流源的负极与所述U相上桥臂调整电路的电源正端连接；第八模拟开关的第二端分别与第三电压比较器的负输入端及第八电容的第一端连接；第八电容的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接；
第二十五非门的输入端与第二十三非门的输入端连接，第二十五非门的输出端经第二十六非门与第十模拟开关的受控端连接；第十模拟开关的第一端与第七电流源的正极连接；第七电流源的负极与所述U相上桥臂调整电路的电源正端连接；第十模拟开关的第二端分别与第四电压比较器的负输入端及第十电容的第一端连接；第十电容的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接；
优选地，所述U相上桥臂调整电路还包括第二十九非门、第三十非门、第三十一非门及第三十二非门；其中，
所述第二十九非门的输入端与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接，所述第二十九非门的输出端与所述第三十非门的输入端连接；所述第三十非门的输出端与所述第三模拟开关的受控端连接；
所述第三十一非门的输入端与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接，所述第三十一非门的输出端与所述第三十二非门的输入端连接；所述第三十二非门的输出端与所述第五模拟开关的受控端连接。
优选地，所述驱动控制电路包括第三十三非门、第三十四非门、第一电阻及第十四模拟开关；其中，
所述第三十三非门的输入端为所述驱动控制电路的输入端，所述驱动控制电路的输入端与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接，所述第三十三非门的输出端经所述第三十四非门与所述第一电阻的第一端连接；所述第一电阻的第二端为所述驱动控制电路的输出端，所述驱动控制电路的输出端与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输出端连接；所述第十四模拟开关的第一端与所述第一电阻的第一端连接，所述第十四模拟开关的第二端与所述第一电阻的第二端连接，所述第十四模拟开关的受控端为所述驱动控制电路的受控端，所述驱动控制电路的受控端与所述第一RS触发器的输出端连接。
优选地，所述V相上桥臂调整电路、W相上桥臂调整电路、U相下桥臂调整电路、V相下桥臂调整电路及W相下桥臂调整电路的电路结构均与所述U相上桥臂调整电路的电路结构相同。
本发明提供的智能功率模块，包括U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件、W相上桥臂功率器件、U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件、W相下桥臂功率器件、驱动电路单元及调整电路单元；其中驱动电路单元，用于驱动U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件、W相上桥臂功率器件、U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件及W相下桥臂功率器件的开关动作；调整电路单元，用于调节U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件、W相上桥臂功率器件、U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件及W相下桥臂功率器件的开关速度；调整电路单元的驱动信号输入端与驱动电路单元的输出端连接，调整电路单元的驱动信号输出端分别与U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件、W相上桥臂功率器件、U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件及W相下桥臂功率器件的受控端连接。本发明提供的该智能功率模块，降低了智能功率模块的开关损耗，并且，本发明提供的该智能功率模块还极大地减小了对电网的干扰；同时，本发明还具有稳定性高的优点。
附图说明
图1是本发明智能功率模块一实施例的模块结构示意图；
图2是图1中U相上桥臂调整电路一实施例的电路结构示意图；
图3是本发明智能功率模块一实施例的信号波形示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种通信电源蓄电池防反接电路。
参照图1，图1是本发明智能功率模块一实施例的模块结构示意图。
本实施例中，该智能功率模块包括U相上桥臂控制信号输入端101、V相上桥臂控制信号输入端102、W相上桥臂控制信号输入端103、U相下桥臂控制信号输入端104、V相下桥臂控制信号输入端105、W相下桥臂控制信号输入端106、低压区供电电源正端VCC、低压区供电电源负端GND、U相高压区供电电源正端UVB、U相高压区供电电源负端UVS、V相高压区供电电源正端VVB、V相高压区供电电源负端VVS、W相高压区供电电源正端WVB、W相高压区供电电源负端WVS、U相上桥臂功率器件401、V相上桥臂功率器件402、W相上桥臂功率器件403、U相下桥臂功率器件404、V相下桥臂功率器件405、W相下桥臂功率器件406、驱动电路单元200及调整电路单元300。
其中，所述驱动电路单元200，用于驱动所述U相上桥臂功率器件401、V相上桥臂功率器件402、W相上桥臂功率器件403、U相下桥臂功率器件404、V相下桥臂功率器件405、W相下桥臂功率器件406的开关动作；
所述调整电路单元300，用于调节所述U相上桥臂功率器件401、V相上桥臂功率器件402、W相上桥臂功率器件403、U相下桥臂功率器件404、V相下桥臂功率器件405、W相下桥臂功率器件406的开关速度；
所述调整电路单元300的驱动信号输入端与所述驱动电路单元200的输出端连接，所述调整电路单元300的驱动信号输出端分别与所述U相上桥臂功率器件401、V相上桥臂功率器件402、W相上桥臂功率器件403、U相下桥臂功率器件404、V相下桥臂功率器件405、W相下桥臂功率器件406的受控端连接。
本实施例中，所述U相上桥臂功率器件401、V相上桥臂功率器件402、W相上桥臂功率器件403、U相下桥臂功率器件404、V相下桥臂功率器件405、W相下桥臂功率器件406均为IGBT管，即所述调整电路单元300的驱动信号输出端分别与所述U相上桥臂功率器件401、V相上桥臂功率器件402、W相上桥臂功率器件403、U相下桥臂功率器件404、V相下桥臂功率器件405、W相下桥臂功率器件406的门极连接。
本实施例中，所述驱动电路单元200包括U相上桥臂驱动电路201、V相上桥臂驱动电路202、W相上桥臂驱动电路203、U相下桥臂驱动电路204、V相下桥臂驱动电路205及W相下桥臂驱动电路206；
所述调整电路单元300包括U相上桥臂调整电路301、V相上桥臂调整电路302、W相上桥臂调整电路303、U相下桥臂调整电路304、V相下桥臂调整电路305及W相下桥臂调整电路306。
其中，所述U相上桥臂调整电路301，用于调节所述U相上桥臂功率器件401的开关速度；所述V相上桥臂调整电路302，用于调节所述V相上桥臂功率器件402的开关速度；所述W相上桥臂调整电路303，用于调节所述W相上桥臂功率器件403的开关速度；所述U相下桥臂调整电路304，用于调节所述U相下桥臂功率器件404的开关速度；所述V相下桥臂调整电路305，用于调节所述V相下桥臂功率器件405的开关速度；所述W相下桥臂调整电路306，用于调节所述W相下桥臂功率器件406的开关速度；
具体地，所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端与所述U相上桥臂驱动电路201的输出端连接，所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输出端与所述U相上桥臂功率器件401的受控端连接，所述U相上桥臂调整电路301的电源正端与所述U相高压区供电电源正端UVB连接，所述U相上桥臂调整电路301的电源负端与U相高压区供电电源负端UVS连接；
所述V相上桥臂调整电路302的驱动信号输入端与所述V相上桥臂驱动电路202的输出端连接，V相上桥臂调整电路302的驱动信号输出端与所述V相上桥臂功率器件402的受控端连接，V相上桥臂调整电路302的电源正端与所述V相高压区供电电源正端VVB连接，V相上桥臂调整电路302的电源负端与V相高压区供电电源负端VVS连接；
所述W相上桥臂调整电路303的驱动信号输入端与所述W相上桥臂驱动电路203的输出端连接，W相上桥臂调整电路303的驱动信号输出端与所述W相上桥臂功率器件403的受控端连接，W相上桥臂调整电路303的电源正端与所述W相高压区供电电源正端WVB连接，W相上桥臂调整电路303的电源负端与W相高压区供电电源负端WVS连接；
所述U相下桥臂调整电路304的驱动信号输入端与所述U相下桥臂驱动电路204的输出端连接，U相下桥臂调整电路304驱动信号输出端与所述U相下桥臂功率器件404的受控端连接；
所述V相下桥臂调整电路305的驱动信号输入端与所述V相下桥臂驱动电路205的输出端连接，V相下桥臂调整电路305驱动信号输出端与所述V相下桥臂功率器件405的受控端连接；
所述W相下桥臂调整电路306的驱动信号输入端与所述W相下桥臂驱动电路206的输出端连接，所述W相下桥臂调整电路306的驱动信号输出端与所述W相下桥臂功率器件406的受控端连接；
所述U相下桥臂调整电路304的电源正端、V相下桥臂调整电路305的电源正端及W相下桥臂调整电路306的电源正端均与所述低压区供电电源正端VCC连接，所述U相下桥臂调整电路304的电源负端、V相下桥臂调整电路305的电源负端及W相下桥臂调整电路306的电源负端均与低压区供电电源负端GND连接。本实施例中，所述低压区供电电源负端GND接地。
本实施例中，所述U相上桥臂驱动电路201的输入端与所述U相上桥臂控制信号输入端101连接，所述V相上桥臂驱动电路202的输入端与所述V相上桥臂控制信号输入端102连接，所述W相上桥臂驱动电路203的输入端与所述W相上桥臂控制信号输入端103连接；所述U相下桥臂驱动电路204的输入端与所述U相下桥臂控制信号输入端104连接，所述V相下桥臂驱动电路205的输入端与所述V相下桥臂控制信号输入端105连接，所述W相下桥臂驱动电路206的输入端与所述W相下桥臂控制信号输入端106连接；
本实施例中，所述U相上桥臂驱动电路201的低压电源正端、V相上桥臂驱动电路202的低压电源正端、W相上桥臂驱动电路203的低压电源正端均与所述低压区供电电源正端VCC连接；所述U相上桥臂驱动电路201的低压电源负端、V相上桥臂驱动电路202的低压电源负端、W相上桥臂驱动电路203的低压电源负端均与所述低压区供电电源负端GND连接；
所述U相上桥臂驱动电路201的高压电源正端与所述U相高压区供电电源正端UVB连接，所述U相上桥臂驱动电路201的高压电源负端与所述U相高压区供电电源负端UVS连接；
所述V相上桥臂驱动电路202的高压电源正端与所述V相高压区供电电源正端VVB连接，所述V相上桥臂驱动电路202的高压电源负端与所述V相高压区供电电源负端VVS连接；
所述W相上桥臂驱动电路203的高压电源正端与所述W相高压区供电电源正端WVB连接，所述W相上桥臂驱动电路203的高压电源负端与所述W相高压区供电电源负端WVS连接；
所述U相下桥臂驱动电路204的电源正端、V相下桥臂驱动电路205的电源正端、W相下桥臂驱动电路206的电源正端均与所述低压区供电电源正端VCC连接；所述U相下桥臂驱动电路204的电源负端、V相下桥臂驱动电路205的电源负端、W相下桥臂驱动电路206的电源负端均与所述低压区供电电源负端GND连接。
图2是图1中U相上桥臂调整电路一实施例的电路结构示意图。
一并参照图1和图2，本实施例中，所述U相上桥臂调整电路301包括第一信号发生电路100、第二信号发生电路200、第三信号发生电路300、第一触发控制电路400、第二触发控制电路500、第一RS触发器600及驱动控制电路700。
其中，所述第一信号发生电路100、第二信号发生电路200及第三信号发生电路300的输入端均与所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN连接；所述第一信号发生电路100的输出端与所述第一触发控制电路400的第一输入端a连接；所述第二信号发生电路200的输出端与所述第一触发控制电路400的第二输入端b连接；所述第三信号发生电路300的输出端与所述第一信号发生电路100的受控端连接；所述第一触发控制电路400的第三输入端c及第四输入端d均与所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN连接，所述第一触发控制电路400的第五输入端e与所述第三信号发生电路300连接；所述第一触发控制电路400的输出端与所述第一RS触发器600的R端连接；
所述第二触发控制电路500的第一输入端a1和第二输入端b1均与所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN连接，所述第二触发控制电路500的第三输入端c1与所述第一触发控制电路400连接，所述第二触发控制电路500的第四输入端d1与所述第二信号发生电路200连接，所述第二触发控制电路500的输出端与所述第一RS触发器600的S端连接；
所述驱动控制电路700的输入端与所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN连接，所述驱动控制电路700的受控端与所述第一RS触发器600的输出端Q连接，所述驱动控制电路700的输出端与所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输出端OUT连接。
本实施例中，所述第一信号发生电路100包括第一非门5002、第二非门5003、第三非门5004、第四非门5007、第一电容5005、第一与非门5006、第一模拟开关5121及第二RS触发器5008；其中，
所述第一非门5002的输入端为所述第一信号发生电路100的输入端，所述第一信号发生电路100的输入端与所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN连接；所述第一非门5002的输出端与所述第一与非门5006的第一输入端连接；所述第二非门5003的输入端与所述第一非门5002的输入端连接，所述第二非门5003的输出端分别与所述第一电容5005的第一端及所述第三非门5004的输入端连接；所述第一电容5005的第二端与所述U相上桥臂调整电路301的电源负端V-连接；所述第三非门5004的输出端与所述第一与非门5006的第二输入端连接；所述第一与非门5006的输出端经所述第四非门5007与所述第一模拟开关5121的第一端连接；所述第一模拟开关5121的第二端与所述第二RS触发器5008的S端连接；所述第一模拟开关5121的受控端为所述第一信号发生电路100的受控端，所述第一信号发生电路100的受控端与所述第三信号发生电路300的输出端连接；所述第二RS触发器5008的R端与所述U相上桥臂调整电路301的电源负端V-连接，所述第二RS触发器5008的输出端Q为所述第一信号发生电路100的输出端，所述第一信号发生电路100的输出端与所述第一触发控制电路400的第一输入端a连接。
本实施例中，所述第二信号发生电路200包括第五非门5012、第六非门5013、第七非门5014、第八非门5017、第二电容5015、第二与非门5016及第三RS触发器5018；其中，
所述第五非门5012的输入端为所述第二信号发生电路200的输入端，所述第二信号发生电路200的输入端与所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN连接；所述第五非门5012的输出端与所述第二与非门5016的第一输入端连接；所述第六非门5013的输入端与所述第五非门5012的输入端连接，所述第六非门5013的输出端分别与所述第二电容5015的第一端及所述第七非门5014的输入端连接；所述第二电容5015的第二端与所述U相上桥臂调整电路301的电源负端V-连接；所述第七非门5014的输出端与所述第二与非门5016的第二输入端连接；所述第二与非门5016的输出端与所述第八非门5017的输入端连接；所述第八非门5017的输出端与所述第三RS触发器5018的S端连接；所述第三RS触发器5018的R端与所述U相上桥臂调整电路301的电源负端V-连接，所述第三RS触发器5018的输出端Q为所述第二信号发生电路200的输出端，所述第二信号发生电路200的输出端与所述第一触发控制电路400的第二输入端b连接。
本实施例中，所述第三信号发生电路300包括第九非门5101、第十非门5022、第十一非门5023、第十二非门5024、第十三非门5027、第三电容5025、第三与非门5026及第四RS触发器5028；其中，
所述第九非门5101的输入端为所述第三信号发生电路300的输入端，所述第三信号发生电路300的输入端与所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN连接；所述第九非门5101的输出端分别与所述第十非门5022和所述第十一非门5023的输入端连接；所述第十非门5022的输出端与所述第三与非门5026的第一输入端连接；所述第十一非门5023的输出端分别与所述第三电容5025的第一端及所述第十二非门5024的输入端连接；所述第三电容5025的第二端与所述U相上桥臂调整电路301的电源负端V-连接；所述第十二非门5024的输出端与所述第三与非门5026的第二输入端连接；所述第三与非门5026的输出端与所述第十三非门5027的输入端连接；所述第十三非门5027的输出端与所述第四RS触发器5028的S端连接；所述第四RS触发器5028的R端与所述U相上桥臂调整电路301的电源负端V-连接，所述第四RS触发器5028的输出端为所述第三信号发生电路300的输出端，所述第三信号发生电路300的输出端与所述第一信号发生电路100的受控端(即第一模拟开关5121的受控端)连接。
本实施例中，所述第一触发控制电路包括异或门5111、第十四非门5202、第十五非门5201、第十六非门5204、第十七非门5203、第十八非门5109、第十九非门5110、第四电容5302、第五电容5303、第六电容5312、第七电容5313、第二模拟开关5210、第三模拟开关5212、第四模拟开关5218、第五模拟开关5220、第六模拟开关5304、第七模拟开关5314、第一电流源5209、第二电流源5211、第三电流源5217、第四电流源5219、第一电压比较器5301、第二电压比较器5311及第一与门5118；其中，
其中，
所述异或门5111的第一输入端为所述第一触发控制电路400的第一输入端a，所述第一触发控制电路400的第一输入端a与所述第一信号发生电路100的输出端连接，所述异或门5111的第二输入端为所述第一触发控制电路400的第二输入端b，所述第一触发控制电路400的第二输入端b与所述第二信号发生电路200的输出端连接；所述异或门5111的输出端与第十四非门5202的输入端连接；第十四非门5202的输出端经第十五非门5201与第二模拟开关5210的受控端连接；第二模拟开关5210的第一端与第一电流源5209的正极连接；第一电流源5209的负极与所述U相上桥臂调整电路301的电源正端V+连接；第二模拟开关5210的第二端分别与第一电压比较器5301的正输入端及第四电容5302的第一端连接；第四电容5302的第二端与所述U相上桥臂调整电路301的电源负端V-连接；
第二电流源5211的负极与所述U相上桥臂调整电路301的电源正端V+连接，第二电流源5211的正极与第三模拟开关5212的第一端连接；第三模拟开关5212的第二端分别与第一电压比较器5301的负输入端及第五电容5303的第一端连接；第三模拟开关5212的受控端为所述第一触发控制电路400的第三输入端c，所述第一触发控制电路400的第三输入端c与所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN连接；第五电容5303的第二端与所述U相上桥臂调整电路301的电源负端V-连接；第六模拟开关5304的第一端与第五电容5303的第一端连接，第六模拟开关5304的第二端与所述U相上桥臂调整电路301的电源负端V-连接，第六模拟开关5304的受控端与第十九非门5110的输出端连接；第十九非门5110的输入端与第十八非门5109的输出端连接；第十八非门5109的输入端为所述第一触发控制电路400的第五输入端e，所述第一触发控制电路400的第五输入端e与所述第三信号发生电路300中的所述第十三非门5027的输出端连接；
第十六非门5204的输入端与所述异或门5111的输出端连接；第十六非门5204的输出端经第十七非门5203与第四模拟开关5218的受控端连接；第四模拟开关5218的第一端与第三电流源5217的正极连接；第三电流源5217的负极与所述U相上桥臂调整电路301的电源正端V+连接；第四模拟开关5218的第二端分别与第二电压比较器5311的负输入端及第六电容5312的第一端连接；第六电容5312的第二端与所述U相上桥臂调整电路301的电源负端V-连接；
第四电流源5219的负极与所述U相上桥臂调整电路301的电源正端V+连接，第四电流源5219的正极与第五模拟开关5220的第一端连接；第五模拟开关5220的第二端分别与第二电压比较器5311的正输入端及第七电容5313的第一端连接；第五模拟开关5220的受控端为所述第一触发控制电路400的第四输入端d，所述第一触发控制电路400的第四输入端d与所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN连接；第七电容5313的第二端与所述U相上桥臂调整电路301的电源负端V-连接；第七模拟开关5314的第一端与第七电容5313的第一端连接，第七模拟开关5314的第二端与所述U相上桥臂调整电路301的电源负端V-连接，第七模拟开关5314的受控端与第十九非门5110的输出端连接。
本实施例中，所述第二触发控制电路500包括第二十非门5106、第二十一非门5107、第二十二非门5108、第二十三非门5206、第二十四非门5205、第二十五非门5208、第二十六非门5207、第二十七非门5112、第二十八非门5113、第八模拟开关5214、第九模拟开关5216、第十模拟开关5222、第十一模拟开关5224、第十二模拟开关5324、第十三模拟开关5334、第八电容5322、第九电容5323、第十电容5332、第十一电容5333、第三电压比较器5321、第四电压比较器5331及第一或门5120；其中，
第二十非门5106的输入端为所述第二触发控制电路500的第一输入端a1，所述第二触发控制电路500的第一输入端a1与所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN连接，第二十非门5106的输出端与第九模拟开关5216的受控端连接；第九模拟开关5216的第一端与第六电流源5215的正极连接；第六电流源5215的负极与所述U相上桥臂调整电路301的电源正端V+连接；第九模拟开关5216的第二端分别与第三电压比较器5321的正输入端及第九电容5323的第一端连接；第九电容5323的第二端与所述U相上桥臂调整电路301的电源负端V-连接；第十二模拟开关5324的第一端与第九电容5323的第一端连接，第十二模拟开关5324的第二端与所述U相上桥臂调整电路301的电源负端V-连接，第十二模拟开关5324的受控端与第二十八非门5113的输出端连接；第二十八非门5113的输入端与第二十七非门5112的输出端连接；第二十七非门5112的输入端为所述第二触发控制电路500的第四输入端d1，所述第二触发控制电路500的第四输入端d1与所述第二信号发生电路200中的所述第八非门5017的输出端连接；
第二十一非门5107的输入端为所述第二触发控制电路500的第二输入端b1，所述第二触发控制电路500的第二输入端b1与所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN连接，第二十一非门5107的输出端经第二十二非门5108与第十一模拟开关5224的受控端连接；第十一模拟开关5224的第一端与第八电流源5223的正极连接；第八电流源5223的负极与所述U相上桥臂调整电路301的电源正端V+连接；第十一模拟开关5224的第二端分别与第四电压比较器5331的正输入端及第十一电容5333的第一端连接；第十一电容5333的第二端与所述U相上桥臂调整电路301的电源负端V-连接；第十三模拟开关5334的第一端与第十一电容5333的第一端连接，第十三模拟开关5334的第二端与所述U相上桥臂调整电路301的电源负端V-连接，第十三模拟开关5334的受控端与第二十八非门的5113输出端连接；
第二十三非门5206的输入端为所述第二触发控制电路500的第三输入端c1，所述第二触发控制电路500的第三输入端c1与所述第一触发控制电路400中的所述异或门5111的输出端连接，第二十三非门5206的输出端经第二十四非门5205与第八模拟开关5214的受控端连接；第八模拟开关5214的第一端与第五电流源5213的正极连接；第五电流源5213的负极与所述U相上桥臂调整电路301的电源正端V+连接；第八模拟开关5214的第二端分别与第三电压比较器5321的负输入端及第八电容5322的第一端连接；第八电容5322的第二端与所述U相上桥臂调整电路301的电源负端V-连接；
第二十五非门5208的输入端与第二十三非门5206的输入端连接，第二十五非门5208的输出端经第二十六非门5207与第十模拟开关5222的受控端连接；第十模拟开关5222的第一端与第七电流源5221的正极连接；第七电流源5221的负极与所述U相上桥臂调整电路301的电源正端V+连接；第十模拟开关5222的第二端分别与第四电压比较器5331的负输入端及第十电容5332的第一端连接；第十电容5332的第二端与所述U相上桥臂调整电路301的电源负端V-连接；
本实施例中，所述U相上桥臂调整电路301还包括第二十九非门5102、第三十非门5103、第三十一非门5104及第三十二非门5105；其中，
所述第二十九非门5102的输入端与所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN连接，所述第二十九非门5102的输出端与所述第三十非门5103的输入端连接；所述第三十非门5103的输出端与所述第三模拟开关5212的受控端连接；
所述第三十一非门5104的输入端与所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN连接，所述第三十一非门5104的输出端与所述第三十二非门5105的输入端连接；所述第三十二非门5105的输出端与所述第五模拟开关5220的受控端连接。
本实施例中，所述驱动控制电路700包括第三十三非门5114、第三十四非门5115、第一电阻5116及第十四模拟开关5117；其中，
所述第三十三非门5114的输入端为所述驱动控制电路700的输入端，所述驱动控制电路700的输入端与所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN连接，所述第三十三非门5114的输出端经所述第三十四非门5115与所述第一电阻5116的第一端连接；所述第一电阻5116的第二端为所述驱动控制电路700的输出端，所述驱动控制电路700的输出端与所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输出端OUT连接；所述第十四模拟开关5117的第一端与所述第一电阻5116的第一端连接，所述第十四模拟开关5117的第二端与所述第一电阻5116的第二端连接，所述第十四模拟开关5117的受控端为所述驱动控制电路700的受控端，所述驱动控制电路700的受控端与所述第一RS触发器600的输出端Q连接。
一并参照图1和图2，本实施例中，所述第一非门5002、所述第二非门5003、所述第三非门5004、所述第四非门5007及所述第一与非门5006均选取工艺最小尺寸，所述第一电容5005的电容量为5pF，所述第四非门5007的输出端(即图中A1点)在所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号的上升沿产生一个ns级别的脉冲；
所述第五非门5012、所述第六非门5013、所述第七非门5014、所述第八非门5017及所述第二与非门5016均选取工艺最小尺寸，所述第二电容5015的电容量为5pF，所述第八非门5017的输出端(即图中B1点)在所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号的上升沿产生一个ns级别的脉冲；
所述第九非门5101、所述第十非门5022、所述第十一非门5023、所述十二非门5024、所述第十三非门5027及所述与非门5026均选取工艺最小尺寸，所述第三电容5025的电容量为5pF，所述第十三非门5027的输出端(即图中C1点)在所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号的下降沿产生一个ns级别的脉冲；
当所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号的第一个上升沿来临时，图中B1点产生的脉冲信号使所述第三RS触发器5018的输出端Q被置位为高电平，而图中A1点产生的脉冲信号因为所述第一模拟开关5121处于断开状态而无法输出至所述第二RS触发器5008的S端，因此，所述异或门5111的第一输入端及第二输入端分别为高电平和低电平，从而使所述异或门5111输出高电平，进而使得所述第二模拟开关5210、所述第四模拟开关5218、所述第八模拟开关5214及所述第十模拟开关5222均导通，使得所述第一电流源5209对所述第四电容5302充电，所述第三电流源5217对所述第六电容5312充电，所述第五电流源5213对所述第八电容5322充电，所述第七电流源5221对所述第十电容5332充电；
当所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号的第一个下降沿来临时，图中C1点产生的脉冲信号使所述第四RS触发器5028的输出端Q被置位为高电平，从而使得所述第一模拟开关5121导通；
当所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号的第二个上升沿来临时，图中A1点产生的脉冲信号使所述第二RS触发器5008的输出端Q被置位为高电平，从而使得所述异或门5111的第一输入端和第二输入端同时为高电平，使得所述异或门5111的输出端为低电平，进而使得所述第二模拟开关5210、所述第四模拟开关5218、所述第八模拟开关5214及所述第十模拟开关5222均断开，使得所述第一电流源5209停止对所述第四电容5302充电，所述第三电流源5217停止对所述第六电容5312充电，所述第五电流源5213停止对所述第八电容5322充电，所述第七电流源5221停止对所述第十电容5332充电，即在所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号的第一个上升沿和第二个上升沿的时间内，所述第一电流源5209对所述第四电容5302充电，所述第三电流源5217对所述第六电容5312充电，所述第五电流源5213对所述第八电容5322充电，所述第七电流源5221对所述第十电容5332充电，该充电时间刚好为所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号的一个周期的时间，因此，使得本实施例智能功率模块无需提前知道所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号的周期，就能完成对所述第四电容5302、所述第六电容5312、所述第八电容5322及所述第十电容5332进行一个完整周期的充电，本实施例智能功率模块通过刚上电时的第一个信号周期完成初始化，所述第四电容5302、所述第六电容5312、所述第八电容5322及所述第十电容5332被充电的电荷表征了本实施例智能功率模块所输入驱动信号的周期的长短。
本实施例中，所述第一电流源5209、所述第三电流源5217、所述第五电流源5213及所述第七电流源5221的电流均为100nA，所述第四电容5302、所述第六电容5312、所述第八电容5322及所述第十电容5332的电容量均为10pF；当所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号的周期为20kHz时，则所述第四电容5302、所述第六电容5312、所述第八电容5322及所述第十电容5332获得0.5V的电压；当所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号的周期为10kHz时，则则所述第四电容5302、所述第六电容5312、所述第八电容5322及所述第十电容5332获得1V的电压；
在所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号为高电平时，所述第三十非门5103的输出端及所述第三十二非门5105的输出端均为高电平，从而使得所述第三模拟开关5212及所述第五模拟开关5220均导通，进而使所述第二电流源5211对所述第五电容5303充电，所述第四电流源5219对所述第七电容5313充电；当所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号从高电平变成低电平后，所述第二电流源5211停止对所述第五电容5303充电，所述第四电流源5219停止对所述第七电容5313充电，并且由于在所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号的下降沿，图中C1点产生了脉冲信号使所述第六模拟开关5304及所述第七模拟开关5314瞬间导通，因为所述第六模拟开关5304及所述第七模拟开关5314的导通阻抗可以忽略，因此，在所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号的下降沿，所述第五电容5303及所述第七电容5313的电荷被瞬间释放为0；
本实施例中，所述第五电容5303的电容量为16.7pF，所述第七电容5313的电容量为25pF，因此，本实施例中，当所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号的占空比小于40％时，所述第二电压比较器5311输出低电平，所述第一电压比较器5301保持输出高电平，从而使所述第一与门5118输出低电平，所述第一RS触发器600的R端为低电平，因此，所述第一RS触发器600的输出端Q的电平根据其S端后续的电平情况而定；
当所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号的占空比大于40％且小于60％时，所述第二电压比较器5311输出高电平，所述第一电压比较器5301保持输出高电平，从而使所述第一与门5118输出高电平，所述第一RS触发器600的R端为高电平，所述第一RS触发器600的输出端Q的电平被复位为低电平；
当所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号的占空比大于60％时，所述第二电压比较器5311输出高电平，所述第一电压比较器5301输出低电平，从而使所述第一与门5118输出低电平，所述第一RS触发器600的R端为低电平，所述第一RS触发器600的输出端Q的电平根据其S端后续的电平情况而定；
在所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号为高电平的过程中，所述第二十二非门5108输出高电平使所述第十一模拟开关5224导通，使所述第八电流源5223对所述第十一电容5333充电，当所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号从高电平变成低电平后，所述第八电流源5223停止对所述第十一电容5333充电；
在所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号为低电平的过程中，所述第二十非门5106输出高电平使所述第九模拟开关5216导通，使所述第六电流源5215对所述第九电容5323充电，当所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号从低电平变成高电平后，所述第六电流源5215停止对所述第九电容5323充电；
并且由于在所述第六电流源5215对所述第九电容5323充电的上升沿，图中B1点产生了脉冲信号，该脉冲信号使所述第十二模拟开关5324及所述第十三模拟开关5334瞬间导通，因为所述第十二模拟开关5324及所述第十三模拟开关5334的导通阻抗可以忽略，因此，所述第九电容5323及所述第十一电容5333的电荷被瞬间释放为0；
本实施例中，所述第九电容5323和所述第十一电容5333的电容量均为16.7pF，因此，本实施例中，当所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号的占空比大于60％时，所述第四电压比较器5331输出高电平，所述第三电压比较器5321保持输出低电平，从而使所述第一或门5120输出高电平，进而使得所述第一RS触发器600的S端为高电平，从而使得所述第一RS触发器600的输出端Q被置位为高电平；
当所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号的占空比小于40％时，所述第四电压比较器5331保持输出低电平，所述第三电压比较器5321输出高电平，从而使所述第一或门5120输出高电平，进而使得所述第一RS触发器600的S端为高电平，从而使得所述第一RS触发器600的输出端Q被置位为高电平；
而当所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号的占空比大于40％且小于60％时，所述第四电压比较器5331保持输出低电平，所述第三电压比较器5321保持输出低电平，从而使所述第一或门5118输出低电平，进而使得所述第一RS触发器600的S端为低电平，从而使得所述第一RS触发器600的输出端Q的电平根据其R端后续的电平情况而定；
因此，本实施例中，当所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号的占空比大于40％且小于60％，所述第十四模拟开关5117断开；当所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号的占空比大于60％或小于40％时，所述第十四模拟开关5117导通，从而使得所述U相上桥臂调整电路301的驱动能力较强，进而使得所述U相上桥臂功率器件401的开关速度非常快；
本实施例中，所述第一电阻5116的阻值为1.5kΩ，当所述U相上桥臂调整电路301的驱动信号输入端IN所输入驱动信号的占空比大于40％且小于60％时，由于所述第一电阻5116的存在，使得所述U相上桥臂调整电路301的驱动能力减弱，进而使得所述U相上桥臂功率器件401的开关速度较慢。
需要说明的是，图1所示智能功率模块的实施例中，所述V相上桥臂调整电路302、W相上桥臂调整电路303、U相下桥臂调整电路304、V相下桥臂调整电路305及W相下桥臂调整电路306的电路结构及工作原理均与所述U相上桥臂调整电路301的电路结构及工作原理相同，此处不再赘述。
图3是本发明智能功率模块一实施例的信号波形示意图。
如图3所示，信号ULIN为所述U相下桥臂控制信号输入端104的信号波形图，信号UHIN为所述U相上桥臂控制信号输入端101的信号波形图，信号UVS_sig为所述U相高压区供电电源负端UVS的信号波形图。
一并参照图1、图2和图3，本实施例提供的该智能功率模块，当所述U相下桥臂控制信号输入端104所输入的控制信号的占空比较小或所述U相上桥臂控制信号输入端101所输入的控制信号的占空比较小时，也即当所述U相下桥臂调整电路304所输入的驱动信号的占空比较小或所述U相上桥臂调整电路301所输入的驱动信号的占空比较小时，所述U相高压区供电电源负端UVS的信号(即所述信号UVS_sig)的上升时间及下降时间较快(即对应所述U相下桥臂功率器件404的开关速度较快和所述U相上桥臂功率器件401的开关速度较快时)；
当所述U相下桥臂控制信号输入端104所输入的控制信号及所述U相上桥臂控制信号输入端101所输入的控制信号的占空比较大时，也即当所述U相下桥臂调整电路304所输入驱动信号及所述U相上桥臂调整电路301所输入驱动信号的占空比较大时，所述U相高压区供电电源负端UVS的信号(即所述信号UVS_sig)的上升时间及下降时间较慢(即对应所述U相下桥臂功率器件404的开关速度较慢和所述U相上桥臂功率器件401的开关速度较慢时)。
同理，本实施例中，所述V相高压区供电电源负端VVS及所述W相高压区供电电源负端WVS的信号波形同于上述信号UVS_sig的波形，此处不再赘述。
本发明提供的智能功率模块，包括U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件、W相上桥臂功率器件、U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件、W相下桥臂功率器件、驱动电路单元及调整电路单元；其中驱动电路单元，用于驱动U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件、W相上桥臂功率器件、U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件及W相下桥臂功率器件的开关动作；调整电路单元，用于调节U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件、W相上桥臂功率器件、U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件及W相下桥臂功率器件的开关速度；调整电路单元的驱动信号输入端与驱动电路单元的输出端连接，调整电路单元的驱动信号输出端分别与U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件、W相上桥臂功率器件、U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件及W相下桥臂功率器件的受控端连接。本发明智能功率模块中的所述调整电路单元能够根据所输入的相应驱动信号的占空比，分别调节所述U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件、W相上桥臂功率器件、U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件及W相下桥臂功率器件的开关速度，从而实现了降低智能功率模块的开关损耗的目的，并且，本发明提供的该智能功率模块还极大地减小了对电网的干扰；同时，本发明还具有稳定性高的优点。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种智能功率模块，其特征在于，包括U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件、W相上桥臂功率器件、U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件、W相下桥臂功率器件、驱动电路单元及调整电路单元；其中，
所述驱动电路单元，用于驱动所述U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件、W相上桥臂功率器件、U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件及W相下桥臂功率器件的开关动作；
所述调整电路单元，用于调节所述U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件、W相上桥臂功率器件、U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件及W相下桥臂功率器件的开关速度；
所述调整电路单元的驱动信号输入端与所述驱动电路单元的输出端连接，所述调整电路单元的驱动信号输出端分别与所述U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件、W相上桥臂功率器件、U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件及W相下桥臂功率器件的受控端连接；
其中，所述智能功率模块还包括低压区供电电源正端、低压区供电电源负端、U相高压区供电电源正端、U相高压区供电电源负端、V相高压区供电电源正端、V相高压区供电电源负端、W相高压区供电电源正端、W相高压区供电电源负端；所述驱动电路单元包括U相上桥臂驱动电路、V相上桥臂驱动电路、W相上桥臂驱动电路、U相下桥臂驱动电路、V相下桥臂驱动电路及W相下桥臂驱动电路；所述调整电路单元包括U相上桥臂调整电路、V相上桥臂调整电路、W相上桥臂调整电路、U相下桥臂调整电路、V相下桥臂调整电路及W相下桥臂调整电路；其中，
所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端与所述U相上桥臂驱动电路的输出端连接，其驱动信号输出端与所述U相上桥臂功率器件的受控端连接，其电源正端与所述U相高压区供电电源正端连接，其电源负端与U相高压区供电电源负端连接；
所述V相上桥臂调整电路的驱动信号输入端与所述V相上桥臂驱动电路的输出端连接，其驱动信号输出端与所述V相上桥臂功率器件的受控端连接，其电源正端与所述V相高压区供电电源正端连接，其电源负端与所述V相高压区供电电源负端连接；
所述W相上桥臂调整电路的驱动信号输入端与所述W相上桥臂驱动电路的输出端连接，其驱动信号输出端与所述W相上桥臂功率器件的受控端连接，其电源正端与所述W相高压区供电电源正端连接，其电源负端与所述W相高压区供电电源负端连接；
所述U相下桥臂调整电路的驱动信号输入端与所述U相下桥臂驱动电路的输出端连接，其驱动信号输出端与所述U相下桥臂功率器件的受控端连接；所述V相下桥臂调整电路的驱动信号输入端与所述V相下桥臂驱动电路的输出端连接，其驱动信号输出端与所述V相下桥臂功率器件的受控端连接；所述W相下桥臂调整电路的驱动信号输入端与所述W相下桥臂驱动电路的输出端连接，其驱动信号输出端与所述W相下桥臂功率器件的受控端连接；
所述U相下桥臂调整电路、V相下桥臂调整电路及W相下桥臂调整电路的电源正端均与所述低压区供电电源正端连接，所述U相下桥臂调整电路、V相下桥臂调整电路及W相下桥臂调整电路的电源负端均与所述低压区供电电源负端连接；
所述U相上桥臂调整电路包括第一信号发生电路、第二信号发生电路、第三信号发生电路、第一RS触发器、第一触发控制电路、第二触发控制电路及驱动控制电路；其中，
所述第一信号发生电路、第二信号发生电路及第三信号发生电路的输入端均与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接；所述第一信号发生电路的输出端与所述第一触发控制电路的第一输入端连接；所述第二信号发生电路的输出端与所述第一触发控制电路的第二输入端连接；所述第三信号发生电路的输出端与所述第一信号发生电路的受控端连接；所述第一触发控制电路的第三输入端及第四输入端均与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接，所述第一触发控制电路的第五输入端与所述第三信号发生电路连接；所述第一触发控制电路的输出端与所述第一RS触发器的R端连接；
所述第二触发控制电路的第一输入端和第二输入端均与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接，所述第二触发控制电路的第三输入端与所述第一触发控制电路连接，所述第二触发控制电路的第四输入端与所述第二信号发生电路连接，所述第二触发控制电路的输出端与所述第一RS触发器的S端连接；
所述驱动控制电路的输入端与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接，所述驱动控制电路的受控端与所述第一RS触发器的输出端连接，所述驱动控制电路的输出端与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输出端连接；
当所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端所输入驱动信号的第一个上升沿来临时，第二信号发生电路输出高电平信号，第一触发控制电路和第二触发控制电路进入充电状态；
当所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端所输入驱动信号的第一个下降沿来临时，第三信号发生电路输出高电平信号；
当所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端所输入驱动信号的第二个上升沿来临时，第一信号发生电路输出高电平信号，第一触发控制电路和第二触发控制电路停止充电；
第一触发控制电路和第二触发控制电路根据其各自内部电容充放电电压的大小确定所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端所输入驱动信号的占空比，并在该占空比大于40％且小于60％时，控制第一RS触发器输出低电平信号，在该占空比小于40％或大于60％时，控制第一RS触发器输出高电平信号；
驱动控制电路，用于根据所述第一RS触发器输出的低电平信号/高电平信号，调整所述U相上桥臂调整电路的驱动能力，以控制U相上桥臂功率器件的开关速度。
2.如权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述第一信号发生电路包括第一非门、第二非门、第三非门、第四非门、第一电容、第一与非门、第一模拟开关及第二RS触发器；其中，
所述第一非门的输入端为所述第一信号发生电路的输入端，所述第一信号发生电路的输入端与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接；所述第一非门的输出端与所述第一与非门的第一输入端连接；所述第二非门的输入端与所述第一非门的输入端连接，所述第二非门的输出端分别与所述第一电容的第一端及所述第三非门的输入端连接；所述第一电容的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接；所述第三非门的输出端与所述第一与非门的第二输入端连接；所述第一与非门的输出端经所述第四非门与所述第一模拟开关的第一端连接；所述第一模拟开关的第二端与所述第二RS触发器的S端连接；所述第一模拟开关的受控端为所述第一信号发生电路的受控端，所述第一信号发生电路的受控端与所述第三信号发生电路的输出端连接；所述第二RS触发器的R端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接，所述第二RS触发器的输出端为所述第一信号发生电路的输出端，所述第一信号发生电路的输出端与所述第一触发控制电路的第一输入端连接。
3.如权利要求2所述的智能功率模块，其特征在于，所述第二信号发生电路包括第五非门、第六非门、第七非门、第八非门、第二电容、第二与非门及第三RS触发器；其中，
所述第五非门的输入端为所述第二信号发生电路的输入端，所述第二信号发生电路的输入端与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接；所述第五非门的输出端与所述第二与非门的第一输入端连接；所述第六非门的输入端与所述第五非门的输入端连接，所述第六非门的输出端分别与所述第二电容的第一端及所述第七非门的输入端连接；所述第二电容的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接；所述第七非门的输出端与所述第二与非门的第二输入端连接；所述第二与非门的输出端与所述第八非门的输入端连接；所述第八非门的输出端与所述第三RS触发器的S端连接；所述第三RS触发器的R端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接，所述第三RS触发器的输出端为所述第二信号发生电路的输出端，所述第二信号发生电路的输出端与所述第一触发控制电路的第二输入端连接。
4.如权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，所述第三信号发生电路包括第九非门、第十非门、第十一非门、第十二非门、第十三非门、第三电容、第三与非门及第四RS触发器；其中，
所述第九非门的输入端为所述第三信号发生电路的输入端，所述第三信号发生电路的输入端与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接；所述第九非门的输出端分别与所述第十非门和所述第十一非门的输入端连接；所述第十非门的输出端与所述第三与非门的第一输入端连接；所述第十一非门的输出端分别与所述第三电容的第一端及所述第十二非门的输入端连接；所述第三电容的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接；所述第十二非门的输出端与所述第三与非门的第二输入端连接；所述第三与非门的输出端与所述第十三非门的输入端连接；所述第十三非门的输出端与所述第四RS触发器的S端连接；所述第四RS触发器的R端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接，所述第四RS触发器的输出端为所述第三信号发生电路的输出端，所述第三信号发生电路的输出端与所述第一信号发生电路的受控端连接。
5.如权利要求4所述的智能功率模块，其特征在于，所述第一触发控制电路包括异或门、第十四非门、第十五非门、第十六非门、第十七非门、第十八非门、第十九非门、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第二模拟开关、第三模拟开关、第四模拟开关、第五模拟开关、第六模拟开关、第七模拟开关、第一电流源、第二电流源、第三电流源、第四电流源、第一电压比较器、第二电压比较器及第一与门；其中，
所述异或门的第一输入端为所述第一触发控制电路的第一输入端，所述第一触发控制电路的第一输入端与所述第一信号发生电路的输出端连接，所述异或门的第二输入端为所述第一触发控制电路的第二输入端，所述第一触发控制电路的第二输入端与所述第二信号发生电路的输出端连接；所述异或门的输出端与第十四非门的输入端连接；第十四非门的输出端经第十五非门与第二模拟开关的受控端连接；第二模拟开关的第一端与第一电流源的正极连接；第一电流源的负极与所述U相上桥臂调整电路的电源正端连接；第二模拟开关的第二端分别与第一电压比较器的正输入端及第四电容的第一端连接；第四电容的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接；
第二电流源的负极与所述U相上桥臂调整电路的电源正端连接，第二电流源的正极与第三模拟开关的第一端连接；第三模拟开关的第二端分别与第一电压比较器的负输入端及第五电容的第一端连接；第三模拟开关的受控端为所述第一触发控制电路的第三输入端，所述第一触发控制电路的第三输入端与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接；第五电容的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接；第六模拟开关的第一端与第五电容的第一端连接，第六模拟开关的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接，第六模拟开关的受控端与第十九非门的输出端连接；第十九非门的输入端与第十八非门的输出端连接；第十八非门的输入端为所述第一触发控制电路的第五输入端，所述第一触发控制电路的第五输入端与所述第三信号发生电路中的所述第十三非门的输出端连接；
第十六非门的输入端与所述异或门的输出端连接；第十六非门的输出端经第十七非门与第四模拟开关的受控端连接；第四模拟开关的第一端与第三电流源的正极连接；第三电流源的负极与所述U相上桥臂调整电路的电源正端连接；第四模拟开关的第二端分别与第二电压比较器的负输入端及第六电容的第一端连接；第六电容的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接；
第四电流源的负极与所述U相上桥臂调整电路的电源正端连接，第四电流源的正极与第五模拟开关的第一端连接；第五模拟开关的第二端分别与第二电压比较器的正输入端及第七电容的第一端连接；第五模拟开关的受控端为所述第一触发控制电路的第四输入端，所述第一触发控制电路的第四输入端与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接；第七电容的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接；第七模拟开关的第一端与第七电容的第一端连接，第七模拟开关的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接，第七模拟开关的受控端与第十九非门的输出端连接。
6.如权利要求5所述的智能功率模块，其特征在于，所述第二触发控制电路包括第二十非门、第二十一非门、第二十二非门、第二十三非门、第二十四非门、第二十五非门、第二十六非门、第二十七非门、第二十八非门、第八模拟开关、第九模拟开关、第十模拟开关、第十一模拟开关、第十二模拟开关、第十三模拟开关、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第三电压比较器、第四电压比较器及第一或门；其中，
第二十非门的输入端为所述第二触发控制电路的第一输入端，所述第二触发控制电路的第一输入端与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接，第二十非门的输出端与第九模拟开关的受控端连接；第九模拟开关的第一端与第六电流源的正极连接；第六电流源的负极与所述U相上桥臂调整电路的电源正端连接；第九模拟开关的第二端分别与第三电压比较器的正输入端及第九电容的第一端连接；第九电容的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接；第十二模拟开关的第一端与第九电容的第一端连接，第十二模拟开关的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接，第十二模拟开关的受控端与第二十八非门的输出端连接；第二十八非门的输入端与第二十七非门的输出端连接；第二十七非门的输入端为所述第二触发控制电路的第四输入端，所述第二触发控制电路的第四输入端与所述第二信号发生电路中的所述第八非门的输出端连接；
第二十一非门的输入端为所述第二触发控制电路的第二输入端，所述第二触发控制电路的第二输入端与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接，第二十一非门的输出端经第二十二非门与第十一模拟开关的受控端连接；第十一模拟开关的第一端与第八电流源的正极连接；第八电流源的负极与所述U相上桥臂调整电路的电源正端连接；第十一模拟开关的第二端分别与第四电压比较器的正输入端及第十一电容的第一端连接；第十一电容的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接；第十三模拟开关的第一端与第十一电容的第一端连接，第十三模拟开关的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接，第十三模拟开关的受控端与第二十八非门的输出端连接；
第二十三非门的输入端为所述第二触发控制电路的第三输入端，所述第二触发控制电路的第三输入端与所述第一触发控制电路中的所述异或门的输出端连接，第二十三非门的输出端经第二十四非门与第八模拟开关的受控端连接；第八模拟开关的第一端与第五电流源的正极连接；第五电流源的负极与所述U相上桥臂调整电路的电源正端连接；第八模拟开关的第二端分别与第三电压比较器的负输入端及第八电容的第一端连接；第八电容的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接；
第二十五非门的输入端与第二十三非门的输入端连接，第二十五非门的输出端经第二十六非门与第十模拟开关的受控端连接；第十模拟开关的第一端与第七电流源的正极连接；第七电流源的负极与所述U相上桥臂调整电路的电源正端连接；第十模拟开关的第二端分别与第四电压比较器的负输入端及第十电容的第一端连接；第十电容的第二端与所述U相上桥臂调整电路的电源负端连接。
7.如权利要求6所述的智能功率模块，其特征在于，所述U相上桥臂调整电路还包括第二十九非门、第三十非门、第三十一非门及第三十二非门；其中，
所述第二十九非门的输入端与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接，所述第二十九非门的输出端与所述第三十非门的输入端连接；所述第三十非门的输出端与所述第三模拟开关的受控端连接；
所述第三十一非门的输入端与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接，所述第三十一非门的输出端与所述第三十二非门的输入端连接；所述第三十二非门的输出端与所述第五模拟开关的受控端连接。
8.如权利要求7所述的智能功率模块，其特征在于，所述驱动控制电路包括第三十三非门、第三十四非门、第一电阻及第十四模拟开关；其中，
所述第三十三非门的输入端为所述驱动控制电路的输入端，所述驱动控制电路的输入端与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输入端连接，所述第三十三非门的输出端经所述第三十四非门与所述第一电阻的第一端连接；所述第一电阻的第二端为所述驱动控制电路的输出端，所述驱动控制电路的输出端与所述U相上桥臂调整电路的驱动信号输出端连接；所述第十四模拟开关的第一端与所述第一电阻的第一端连接，所述第十四模拟开关的第二端与所述第一电阻的第二端连接，所述第十四模拟开关的受控端为所述驱动控制电路的受控端，所述驱动控制电路的受控端与所述第一RS触发器的输出端连接。
9.如权利要求8所述的智能功率模块，其特征在于，所述V相上桥臂调整电路、W相上桥臂调整电路、U相下桥臂调整电路、V相下桥臂调整电路及W相下桥臂调整电路的电路结构均与所述U相上桥臂调整电路的电路结构相同。
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