CN105515429A - 智能功率模块和空调器 - Google Patents

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    • H02M1/0006—Arrangements for supplying an adequate voltage to the control circuit of converters

Abstract

本发明提供了一种智能功率模块和空调器，智能功率模块包括：三相上桥臂信号输入端、三相下桥臂信号输入端、三相低电压参考端和电流检测端；HVIC管，其上设置有分别连接至所述三相上桥臂信号输入端和所述三相下桥臂信号输入端的接线端，以及对应于电流检测端的第一端口；三相低电压参考端和电流检测端均连接至采样电阻的第一端，采样电阻的第二端连接至智能功率模块的低压区供电电源负端；自调整电路的输入端连接至所述第一端口，自调整电路的输出端作为HVIC管的使能端；其中，自调整电路在输入信号的电压值高于预定值且持续预定时长时，输出第一电平的使能信号，以禁止HVIC管工作；否则，输出第二电平的使能信号，以允许HVIC管工作。

Description

智能功率模块和空调器
技术领域
本发明涉及智能功率模块技术领域，具体而言，涉及一种智能功率模块和一种空调器。
背景技术
智能功率模块(IntelligentPowerModule，简称IPM)是一种将电力电子分立器件和集成电路技术集成在一起的功率驱动器，智能功率模块包含功率开关器件和高压驱动电路，并带有过电压、过电流和过热等故障检测电路。智能功率模块的逻辑输入端接收主控制器的控制信号，输出端驱动压缩机或后续电路工作，同时将检测到的系统状态信号送回主控制器。相对于传统分立方案，智能功率模块具有高集成度、高可靠性、自检和保护电路等优势，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、电力牵引、伺服驱动、变频家电的理想电力电子器件。
现有的智能功率模块电路的结构示意图如图1所示，MTRIP端口作为电流检测端，以根据检测到的电流大小对智能功率模块100进行保护。具体地，如图2所示为MCU(MicrocontrollerUnit，微控制单元)管200与智能功率模块100的连接关系。其中，MTRIP端和MCU管200的Pin7连接；MCU管200的Pin1与智能功率模块100的UHIN端相连；MCU管200的Pin2与智能功率模块100的VHIN端相连；MCU管200的Pin3与智能功率模块100的WHIN端相连；MCU管200的Pin4与智能功率模块100的ULIN端相连；MCU管200的Pin5与智能功率模块100的VLIN端相连；MCU管200的Pin6与智能功率模块100的WLIN端相连；智能功率模块100的UN(U相低电压参考端)、VN(V相低电压参考端)、WN(W相低电压参考端)相连并接采样电阻138的一端，采样电阻138的另一端接地。当MTRIP检测采样电阻138的电压高于某一特定值V1时，并且V1持续的时间长于某一特定值T1后，经过时间为T2的延时，使HVIC(HighVoltageintegratedcircuit，高压集成电路)管101停止工作一段时间T3，从而避免智能功率模块100处于电流过大的工作状态，避免智能功率模块100异常发热，对智能功率模块100起到保护作用。而正因为如此，T1一般被设计得非常短，为200ns～800ns的级别，使智能功率模块100在工作过程中能得到及时的保护；而为了降低采样电阻138的功耗，采样电阻138的阻值被设计得非常小，从而使V1也非常小，为0.3V～0.6V的级别。
由于温度越高，HVIC管101内部的MOS管的开关速度越快，会造成T1的值随着温度的升高而减小。在实际应用中，由于外围电路板布线等原因，特别是在地线共地点较多的场合，在系统启动瞬间在MTRIP引脚会产生很大的电压噪声，并且噪声的持续时间随着温度的升高而增加，而这些噪声往往是V1的数倍，随着噪声电压大于V1的持续时间的增加及T1值的减小，这时，就会对MTRIP造成误触发，使系统无法正常启动。其中，T1一般称为滤波时间。
因此，如何能够在确保智能功率模块具有高可靠性和高适应性的前提下，有效降低智能功率模块在高温环境中被误触发的几率成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出了一种新的智能功率模块，可以在确保智能功率模块具有高可靠性和高适应性的前提下，有效降低智能功率模块在高温环境中被误触发的几率。
本发明的另一个目的在于提出了一种空调器。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例，提出了一种智能功率模块，包括：三相上桥臂信号输入端、三相下桥臂信号输入端、三相低电压参考端和电流检测端；HVIC管，所述HVIC管上设置有分别连接至所述三相上桥臂信号输入端和所述三相下桥臂信号输入端的接线端，以及对应于所述电流检测端的第一端口，所述第一端口通过连接线与所述电流检测端相连；采样电阻，所述三相低电压参考端和所述电流检测端均连接至所述采样电阻的第一端，所述采样电阻的第二端连接至所述智能功率模块的低压区供电电源负端；自调整电路，所述自调整电路的供电电源正极和负极分别连接至所述智能功率模块的低压区供电电源正端和负端，所述自调整电路的输入端连接至所述第一端口，所述自调整电路的输出端作为所述HVIC管的使能端；
其中，所述自调整电路在输入信号的电压值高于预定值且持续预定时长时，输出第一电平的使能信号，以禁止所述HVIC管工作；否则，输出第二电平的使能信号，以允许所述HVIC管工作。
根据本发明的实施例的智能功率模块，通过设置自调整电路，以在输入信号，即由智能功率模块的电流检测端输入自调整电路的信号的电压值高于预定值且持续预定时长时，输出第一电平的使能信号，以禁止HVIC管工作，否则(即输入信号的电压值低于预定值，或高于预定值的持续时间小于预定时长)，输入第二电平的使能信号，以允许HVIC管工作，使得能够通过自调整电路对由第一端口输入的信号的滤波时间进行处理，大幅降低了由第一端口输入的信号的温度依存性，即确保了由第一端口输入的信号的滤波时间不再随温度的增加而缩短，从而大幅降低了智能功率模块在高温时因噪声干扰而被误触发的几率，提高了智能功率模块在高温运行时的稳定性，对于智能功率模块的普及使用有重要作用。
其中，第一电平的使能信号可以是低电平信号，第二电平的使能信号可以是高电平信号。预定时长的值不随温度的变化而单调递增或递减，而是随温度的变化在某一设计值(如25℃时的预定时长的值)附近波动。
根据本发明的上述实施例的智能功率模块，还可以具有以下技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述自调整电路包括：
输入电路，所述输入电路的供电电源正极和负极分别作为所述自调整电路的供电电源正极和负极，所述输入电路的输入端作为所述自调整电路的输入端；
串联连接的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和所述第二电阻串联连接后的一端连接至所述输入电路的供电电源正极，另一端连接至第一NMOS管的漏极和栅极，所述第一NMOS管的衬底与源极相连后连接至所述输入电路的供电电源负极；
第二NOMS管，所述第二NOMS管的衬底与源极相连后连接至所述输入电路的供电电源负极，所述第二NOMS管的栅极连接至所述第一NMOS管的栅极；
第一PMOS管，所述第一PMOS管的衬底与源极相连后连接至所述输入电路的供电电源正极，所述第一PMOS管的漏极和栅极连接至所述第二NOMS管的漏极；
第二PMOS管，所述第二PMOS管的衬底与源极相连后连接至所述输入电路的供电电源正极，所述第二PMOS管的栅极连接至所述第一POMS管的栅极；
稳压二极管，所述稳压二极管的阳极连接至所述输入电路的供电电源负极，所述稳压二极管的阴极连接至所述第二PMOS管的漏极；
串联连接的第三电阻和第四电阻，所述第三电阻和所述第四电阻串联连接后的一端连接至所述稳压二极管的阴极，另一端连接至第三NMOS管的漏极和栅极，所述第三NMOS管的衬底与源极相连后连接至所述输入电路的供电电源负极；
第四NOMS管，所述第四NOMS管的衬底与源极相连后连接至所述输入电路的供电电源负极，所述第四NOMS管的栅极连接至所述第三NMOS管的栅极；
第三PMOS管，所述第三PMOS管的衬底与源极相连后连接至所述稳压二极管的阴极，所述第三PMOS管的漏极和栅极连接至所述第四NOMS管的漏极；
第四PMOS管，所述第四PMOS管的衬底与源极相连后连接至所述稳压二极管的阴极，所述第四PMOS管的栅极连接至所述第三POMS管的栅极；
第一非门，所述第一非门的输入端连接至所述输入电路的输出端，所述第一非门的输出端连接至第五NMOS管的栅极，所述第五NMOS管的衬底与源极相连后连接至所述输入电路的供电电源负极，所述第五NMOS管的漏极连接至所述第四PMOS管的漏极；
电容元件，并联在所述第五NMOS管的漏极与源极之间；
第二非门，所述第二非门的输入端连接至所述第五NMOS管的漏极，所述第二非门的输出端连接至第六NMOS管的栅极，所述第六NMOS管的衬底与源极相连后连接至所述输入电路的供电电源负极；
第五PMOS管，所述第五PMOS管的衬底与源极相连后连接至所述输入电路的供电电源正极，所述第五PMOS管的漏极连接至所述第六NOMS管的漏极；
第六PMOS管，所述第六PMOS管的衬底与源极相连后连接至所述输入电路的供电电源正极，所述第六PMOS管的栅极连接至所述第六NOMS管的漏极；
第三非门，所述第三非门的输入端连接至所述第二非门的输出端，所述第三非门的输出端连接至第七NMOS管的栅极，所述第七NMOS管的衬底与源极相连后连接至所述输入电路的供电电源负极，所述第七NMOS管的漏极连接至所述第五PMOS管的栅极和所述第六PMOS管的漏极；
输出电路，所述输出电路的供电电源正极和负极分别连接至所述输入电路的供电电源正极和负极，所述输出电路的输入端连接至所述第七NMOS管的漏极，所述输出电路的输出端作为所述自调整电路的输出端。
根据本发明的一个实施例，所述输入电路包括：串联连接的两个非门；所述输出电路包括：串联连接的两个非门。
输入电路设计为串联连接的两个非门的作用是对输入信号进行整理，输出电路设计为串联连接的两个非门的作用是对信号的驱动能力进行放大。
根据本发明的一个实施例，所述第一电阻的阻值和所述第三电阻的阻值为正温度系数，所述第二电阻的阻值和所述第四电阻的阻值为负温度系数，所述第一非门的阈值为负温度系数，所述电容元件的容值为正温度系数。
根据本发明的一个实施例，还包括：自举电路，所述自举电路包括：第一自举二极管，所述第一自举二极管的阳极连接至所述智能功率模块的低压区供电电源正端，所述第一自举二极管的阴极连接至所述智能功率模块的U相高压区供电电源正端；第二自举二极管，所述第二自举二极管的阳极连接至所述智能功率模块的低压区供电电源正端，所述第二自举二极管的阴极连接至所述智能功率模块的V相高压区供电电源正端；第三自举二极管，所述第三自举二极管的阳极连接至所述智能功率模块的低压区供电电源正端，所述第三自举二极管的阴极连接至所述智能功率模块的W相高压区供电电源正端。
根据本发明的一个实施例，还包括：三相上桥臂电路，所述三相上桥臂电路中的每一相上桥臂电路的输入端连接至所述HVIC管的三相高压区中对应相的信号输出端；三相下桥臂电路，所述三相下桥臂电路中的每一相下桥臂电路的输入端连接至所述HVIC管的三相低压区中对应相的信号输出端。
其中，三相上桥臂电路包括：U相上桥臂电路、V相上桥臂电路、W相上桥臂电路；三相下桥臂电路包括：U相下桥臂电路、V相下桥臂电路、W相下桥臂电路。
根据本发明的一个实施例，所述每一相上桥臂电路包括：第一功率开关管和第一二极管，所述第一二极管的阳极连接至所述第一功率开关管的发射极，所述第一二极管的阴极连接至所述第一功率开关管的集电极，所述第一功率开关管的集电极连接至所述智能功率模块的高电压输入端，所述第一功率开关管的基极作为所述每一相上桥臂电路的输入端，所述第一功率开关管的发射极连接至所述智能功率模块对应相的高压区供电电源负端。
其中，第一功率开关管可以是IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)。
根据本发明的一个实施例，所述每一相下桥臂电路包括：第二功率开关管和第二二极管，所述第二二极管的阳极连接至所述第二功率开关管的发射极，所述第二二极管的阴极连接至所述第二功率开关管的集电极，所述第二功率开关管的集电极连接至对应的上桥臂电路中的所述第一二极管的阳极，所述第二功率开关管的基极作为所述每一相下桥臂电路的输入端，所述第二功率开关管的发射极作为所述智能功率模块的对应相的低电压参考端。
其中，第二功率开关管可以是IGBT。
根据本发明的一个实施例，所述智能功率模块的高电压输入端的电压为300V。
根据本发明的一个实施例，所述智能功率模块的每一相高压区供电电源的正端和负端之间连接有滤波电容。
根据本发明第二方面的实施例，还提出了一种空调器，包括：如上述任一项实施例中所述的智能功率模块。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了相关技术中的智能功率模块的结构示意图；
图2示出了MCU与智能功率模块的连接关系示意图；
图3示出了根据本发明的实施例的智能功率模块的结构示意图；
图4示出了根据本发明的实施例的自调整电路的内部结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图3示出了根据本发明的实施例的智能功率模块的结构示意图。
如图3所示，根据本发明的实施例的智能功率模块，包括：HVIC管1101和自调整电路1105。
HVIC管1101的VCC端作为智能功率模块1100的低压区供电电源正端VDD，VDD一般为15V。
在HVIC管1101内部：
ITRIP端连接自调整电路1105的输入端；VCC端连接自调整电路1105的低压区供电电源正端；GND端连接自调整电路1105的低压区供电电源负端；自调整电路1105的输出端记为ICON，作为HIN1、HIN2、HIN3、LIN1、LIN2、LIN3的使能端。
HVIC管1101内部还有自举电路结构如下：
VCC端与自举二极管1102、自举二极管1103、自举二极管1104的阳极相连；自举二极管1102的阴极与HVIC管1101的VB1相连；自举二极管1103的阴极与HVIC管1101的VB2相连；自举二极管1104的阴极与HVIC管1101的VB3相连。
HVIC管1101的HIN1端为智能功率模块1100的U相上桥臂信号输入端UHIN；HVIC管1101的HIN2端为智能功率模块1100的V相上桥臂信号输入端VHIN；HVIC管1101的HIN3端为智能功率模块1100的W相上桥臂信号输入端WHIN；HVIC管1101的LIN1端为智能功率模块1100的U相下桥臂信号输入端ULIN；HVIC管1101的LIN2端为智能功率模块1100的V相下桥臂信号输入端VLIN；HVIC管1101的LIN3端为智能功率模块1100的W相下桥臂信号输入端WLIN；HVIC管1101的ITRIP端为智能功率模块1100的MTRIP端；HVIC管1101的GND端作为智能功率模块1100的低压区供电电源负端COM。其中，智能功率模块1100的UHIN、VHIN、WHIN、ULIN、VLIN、WLIN六路输入接收0V或5V的输入信号。
HVIC管1101的VB1端连接电容1131的一端，并作为智能功率模块1100的U相高压区供电电源正端UVB；HVIC管1101的HO1端与U相上桥臂IGBT管1121的栅极相连；HVIC管1101的VS1端与IGBT管1121的射极、FRD管1111的阳极、U相下桥臂IGBT管1124的集电极、FRD管1114的阴极、电容1131的另一端相连，并作为智能功率模块1100的U相高压区供电电源负端UVS。
HVIC管1101的VB2端连接电容1132的一端，并作为智能功率模块1100的V相高压区供电电源正端VVB；HVIC管1101的HO2端与V相上桥臂IGBT管1123的栅极相连；HVIC管1101的VS2端与IGBT管1122的射极、FRD管1112的阳极、V相下桥臂IGBT管1125的集电极、FRD管1115的阴极、电容1132的另一端相连，并作为智能功率模块1100的V相高压区供电电源负端VVS。
HVIC管1101的VB3端连接电容1133的一端，作为智能功率模块1100的W相高压区供电电源正端WVB；HVIC管1101的HO3端与W相上桥臂IGBT管1123的栅极相连；HVIC管1101的VS3端与IGBT管1123的射极、FRD管1113的阳极、W相下桥臂IGBT管1126的集电极、FRD管1116的阴极、电容1133的另一端相连，并作为智能功率模块1100的W相高压区供电电源负端WVS。
HVIC管1101的LO1端与IGBT管1124的栅极相连；HVIC管1101的LO2端与IGBT管1125的栅极相连；HVIC管1101的LO3端与IGBT管1126的栅极相连；IGBT管1124的射极与FRD管1114的阳极相连，并作为智能功率模块1100的U相低电压参考端UN；IGBT管1125的射极与FRD管1115的阳极相连，并作为智能功率模块1100的V相低电压参考端VN；IGBT管1126的射极与FRD管1116的阳极相连，并作为智能功率模块1100的W相低电压参考端WN。
IGBT管1121的集电极、FRD管1111的阴极、IGBT管1122的集电极、FRD管1112的阴极、IGBT管1123的集电极、FRD管1113的阴极相连，并作为智能功率模块1100的高电压输入端P，P一般接300V。
VDD为HVIC管1101供电电源正端，GND为HVIC管1101的供电电源负端；VDD-GND电压一般为15V；VB1和VS1分别为U相高压区的电源的正极和负极，HO1为U相高压区的输出端；VB2和VS2分别为V相高压区的电源的正极和负极，HO2为V相高压区的输出端；VB3和VS3分别为U相高压区的电源的正极和负极，HO3为W相高压区的输出端；LO1、LO2、LO3分别为U相、V相、W相低压区的输出端。
HVIC管1101的作用是：
当ICON为高电平时，将输入端HIN1、HIN2、HIN3的0或5V的逻辑输入信号分别传到输出端HO1、HO2、HO3，将LIN1、LIN2、LIN3的信号分别传到输出端LO1、LO2、LO3，其中HO1是VS1或VS1+15V的逻辑输出信号、HO2是VS2或VS2+15V的逻辑输出信号、HO3是VS3或VS3+15V的逻辑输出信号，LO1、LO2、LO3是0或15V的逻辑输出信号；
当ICON为低电平时，HO1、HO2、HO3、LO1、LO2、LO3全部置低。
自调整电路1105的作用是：当MTRIP的电压高于某一特定值Vt，并且持续时间长于某一特定值Tt时，ICON输出低电平；当MTRIP的电压低于某一特定值Vt，或MTRIP的电压高于某一特定值Vt的持续时间短于某一特定值Tt时，ICON输出高电平；
其中，Tt的值不随温度的变化而单调递增或递减，而是随温度的变化某一设计值TT(25℃时的Tt值)附近波动。
在本发明的一个实施例中，自调整电路1105的具体电路结构示意图如图4所示，具体为：
ITRIP连接输入电路2001的输入端；VCC连接输入电路2001的供电电源正端、电阻2004的一端、PMOS管2006的衬底及源极、PMOS管2007的衬底及源极、PMOS管2020的衬底及源极、PMOS管2021的衬底及源极、输出电路2024的供电电源正端；
GND连接输入电路2001的供电电源负端和输出电路2024的供电电源负端；
输入电路2001的输出端接非门2013的输入端；
电阻2004的另一端接电阻2005的一端；电阻2005的另一端接NMOS管2002的漏极及栅极和NMOS管2003的栅极；
NMOS管2002的衬底及源极相连接GND；NMOS管2003的衬底及源极相连接GND；NMOS管2003的漏极接PMOS管2006的漏极及栅极、PMOS管2007的栅极；PMOS管2007的漏极接稳压二极管2008的阴极、电阻2011的一端、PMOS管2014的衬底及源极、PMOS管2015的衬底及源极；稳压二极管2008的阳极接GND；
电阻2011的另一端接电阻2010的一端；电阻2010的另一端接NMOS管2009的漏极及栅极、NMOS管2012的栅极；NMOS管2009的衬底及源极相连接GND；NMOS管2012的衬底及源极相连接GND；
NMOS管2012的漏极与PMOS管2014的漏极及栅极、PMOS管2015的栅极相连；PMOS管2015的漏极与NMOS管2016的漏极、电容2017的一端、非门2018的输入端相连；
非门2013的输出端与NMOS管2016的栅极相连；
NMOS管2016的衬底及源极相连接GND；电容2017的另一端接GND；非门2018的输出端接NMOS管2019的栅极、非门2022的输入端；NMOS管2019的衬底与源极相连接GND；
NMOS管2019的漏极接PMOS管2021的栅极、PMOS管2020的漏极；非门2022的输出端接NMOS管2023的栅极；
NMOS管2023的漏极接PMOS管2020的栅极、PMOS管2021的漏极、输出电路2024的输入端；
NMOS管2023的衬底与源极相连接GND；输出电路2024的输出端即为ICON端。
以下说明上述实施例的工作原理及关键参数取值：
输入电路2001可以设计为两个串联的非门，作用是对ITRIP信号进行整理；输出电路2024可以设计为两个串联的非门，作用是对信号的驱动能力进行放大。
电阻2004、电阻2005和NMOS管2002、NMOS管2003组成电流源，电阻2004设计为正温度系数的BASE电阻、电阻2005设计为负温度系数的POLY电阻，从而使两者的温度系数抵消，但因NMOS管2009的导通阻抗随温度上升有所增加，并且VCC供电电源也随温度的变化呈现正温度系统，两者有所抵消，所以，实际流过NMOS管2002的电流基本稳定或者随温度的升高略微减小；
NMOS管2002和NMOS管2003的尺寸一致、PMOS管2006和PMOS管2007的尺寸一致，从而流过NMOS管2002相同的电流流过稳压二极管2008，因为稳压二极管2008的在较大的电流范围内能保持电压稳定，所以电流随温度的变化对稳压二极管2008压降的影响可以忽略，稳压二极管2008设计为6.4V(25℃)，表现为正温度系数。
电阻2011、电阻2010和NMOS管2009、NMOS管2012组成电流源，电阻2011设计为正温度系数的BASE电阻、电阻2010设计为负温度系数的POLY电阻，从而使两者的温度系数抵消，但因NMOS管2009的导通阻抗随温度上升有所增加，并且稳压二极管2008的电压随温度的变化呈现正温度系统，两者有所抵消，所以，实际流过NMOS管2009的电流基本稳定或者随温度的升高略微减小；但因为二极管2006的电压远小于VCC电压，所以，该电流源的温度稳定性更好。
NMOS管2009和NMOS管2012的尺寸一致、PMOS管2014和PMOS管2015的尺寸一致，从而流过NMOS管2009相同的电流在NMOS管2016关断时向电容2017充电，电容2017的容值设计为正温度系数，而非门2013的阈值为负温度系数，两者有一定抵消作用，从而使信号从非门2013传送到非门2016的时间在温度范围内趋于稳定，而该时间即为ITRIP的滤过时间。
PMOS管2020、PMOS管2021、NMOS管2019、NMOS管2023组成电平转换电路，用于使0～6.4V(25℃)的逻辑信号转换为0～VCC的逻辑信号。PMOS管2020、PMOS管2021尺寸设计为一致、NMOS管2019、NMOS管2023设计为一致，并且宽长比是PMOS管2020、PMOS管2021宽长比的一半。
由上述实施例的技术方案可知，本发明提出的智能功率模块与现行智能功率模块完全兼容，可以直接与现行智能功率模块进行替换，并且通过对ITRIP端口的信号的滤波时间进行处理，大幅降低了ITRIP端口的信号的温度依存性，亦即使ITRIP端口的信号的滤波时间不再随温度的增加而缩短，从而大幅降低智能功率模块在高温时因噪声干扰而被误触发的几率，提高了智能功率模块在高温运行时的稳定性，对于智能功率模块的普及使用有重要作用。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明提出了一种新的智能功率模块，可以在确保智能功率模块具有高可靠性和高适应性的前提下，有效降低智能功率模块在高温环境中被误触发的几率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能功率模块，其特征在于，包括：
三相上桥臂信号输入端、三相下桥臂信号输入端、三相低电压参考端和电流检测端；
HVIC管，所述HVIC管上设置有分别连接至所述三相上桥臂信号输入端和所述三相下桥臂信号输入端的接线端，以及对应于所述电流检测端的第一端口，所述第一端口通过连接线与所述电流检测端相连；
采样电阻，所述三相低电压参考端和所述电流检测端均连接至所述采样电阻的第一端，所述采样电阻的第二端连接至所述智能功率模块的低压区供电电源负端；
自调整电路，所述自调整电路的供电电源正极和负极分别连接至所述智能功率模块的低压区供电电源正端和负端，所述自调整电路的输入端连接至所述第一端口，所述自调整电路的输出端作为所述HVIC管的使能端；
其中，所述自调整电路在输入信号的电压值高于预定值且持续预定时长时，输出第一电平的使能信号，以禁止所述HVIC管工作；否则，输出第二电平的使能信号，以允许所述HVIC管工作。
2.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述自调整电路包括：
输入电路，所述输入电路的供电电源正极和负极分别作为所述自调整电路的供电电源正极和负极，所述输入电路的输入端作为所述自调整电路的输入端；
串联连接的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和所述第二电阻串联连接后的一端连接至所述输入电路的供电电源正极，另一端连接至第一NMOS管的漏极和栅极，所述第一NMOS管的衬底与源极相连后连接至所述输入电路的供电电源负极；
第二NOMS管，所述第二NOMS管的衬底与源极相连后连接至所述输入电路的供电电源负极，所述第二NOMS管的栅极连接至所述第一NMOS管的栅极；
第一PMOS管，所述第一PMOS管的衬底与源极相连后连接至所述输入电路的供电电源正极，所述第一PMOS管的漏极和栅极连接至所述第二NOMS管的漏极；
第二PMOS管，所述第二PMOS管的衬底与源极相连后连接至所述输入电路的供电电源正极，所述第二PMOS管的栅极连接至所述第一POMS管的栅极；
稳压二极管，所述稳压二极管的阳极连接至所述输入电路的供电电源负极，所述稳压二极管的阴极连接至所述第二PMOS管的漏极；
串联连接的第三电阻和第四电阻，所述第三电阻和所述第四电阻串联连接后的一端连接至所述稳压二极管的阴极，另一端连接至第三NMOS管的漏极和栅极，所述第三NMOS管的衬底与源极相连后连接至所述输入电路的供电电源负极；
第四NOMS管，所述第四NOMS管的衬底与源极相连后连接至所述输入电路的供电电源负极，所述第四NOMS管的栅极连接至所述第三NMOS管的栅极；
第三PMOS管，所述第三PMOS管的衬底与源极相连后连接至所述稳压二极管的阴极，所述第三PMOS管的漏极和栅极连接至所述第四NOMS管的漏极；
第四PMOS管，所述第四PMOS管的衬底与源极相连后连接至所述稳压二极管的阴极，所述第四PMOS管的栅极连接至所述第三POMS管的栅极；
第一非门，所述第一非门的输入端连接至所述输入电路的输出端，所述第一非门的输出端连接至第五NMOS管的栅极，所述第五NMOS管的衬底与源极相连后连接至所述输入电路的供电电源负极，所述第五NMOS管的漏极连接至所述第四PMOS管的漏极；
电容元件，并联在所述第五NMOS管的漏极与源极之间；
第二非门，所述第二非门的输入端连接至所述第五NMOS管的漏极，所述第二非门的输出端连接至第六NMOS管的栅极，所述第六NMOS管的衬底与源极相连后连接至所述输入电路的供电电源负极；
第五PMOS管，所述第五PMOS管的衬底与源极相连后连接至所述输入电路的供电电源正极，所述第五PMOS管的漏极连接至所述第六NOMS管的漏极；
第六PMOS管，所述第六PMOS管的衬底与源极相连后连接至所述输入电路的供电电源正极，所述第六PMOS管的栅极连接至所述第六NOMS管的漏极；
第三非门，所述第三非门的输入端连接至所述第二非门的输出端，所述第三非门的输出端连接至第七NMOS管的栅极，所述第七NMOS管的衬底与源极相连后连接至所述输入电路的供电电源负极，所述第七NMOS管的漏极连接至所述第五PMOS管的栅极和所述第六PMOS管的漏极；
输出电路，所述输出电路的供电电源正极和负极分别连接至所述输入电路的供电电源正极和负极，所述输出电路的输入端连接至所述第七NMOS管的漏极，所述输出电路的输出端作为所述自调整电路的输出端。
3.根据权利要求2所述的智能功率模块，其特征在于：
所述输入电路包括：串联连接的两个非门；
所述输出电路包括：串联连接的两个非门。
4.根据权利要求2所述的智能功率模块，其特征在于，所述第一电阻的阻值和所述第三电阻的阻值为正温度系数，所述第二电阻的阻值和所述第四电阻的阻值为负温度系数，所述第一非门的阈值为负温度系数，所述电容元件的容值为正温度系数。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的智能功率模块，其特征在于，还包括：自举电路，所述自举电路包括：
第一自举二极管，所述第一自举二极管的阳极连接至所述智能功率模块的低压区供电电源正端，所述第一自举二极管的阴极连接至所述智能功率模块的U相高压区供电电源正端；
第二自举二极管，所述第二自举二极管的阳极连接至所述智能功率模块的低压区供电电源正端，所述第二自举二极管的阴极连接至所述智能功率模块的V相高压区供电电源正端；
第三自举二极管，所述第三自举二极管的阳极连接至所述智能功率模块的低压区供电电源正端，所述第三自举二极管的阴极连接至所述智能功率模块的W相高压区供电电源正端。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的智能功率模块，其特征在于，还包括：
三相上桥臂电路，所述三相上桥臂电路中的每一相上桥臂电路的输入端连接至所述HVIC管的三相高压区中对应相的信号输出端；
三相下桥臂电路，所述三相下桥臂电路中的每一相下桥臂电路的输入端连接至所述HVIC管的三相低压区中对应相的信号输出端。
7.根据权利要求6所述的智能功率模块，其特征在于，所述每一相上桥臂电路包括：
第一功率开关管和第一二极管，所述第一二极管的阳极连接至所述第一功率开关管的发射极，所述第一二极管的阴极连接至所述第一功率开关管的集电极，所述第一功率开关管的集电极连接至所述智能功率模块的高电压输入端，所述第一功率开关管的基极作为所述每一相上桥臂电路的输入端，所述第一功率开关管的发射极连接至所述智能功率模块对应相的高压区供电电源负端。
8.根据权利要求7所述的智能功率模块，其特征在于，所述每一相下桥臂电路包括：
第二功率开关管和第二二极管，所述第二二极管的阳极连接至所述第二功率开关管的发射极，所述第二二极管的阴极连接至所述第二功率开关管的集电极，所述第二功率开关管的集电极连接至对应的上桥臂电路中的所述第一二极管的阳极，所述第二功率开关管的基极作为所述每一相下桥臂电路的输入端，所述第二功率开关管的发射极作为所述智能功率模块的对应相的低电压参考端。
9.根据权利要求7或8所述的智能功率模块，其特征在于，所述智能功率模块的高电压输入端的电压为300V，所述智能功率模块的每一相高压区供电电源的正端和负端之间连接有滤波电容。
10.一种空调器，其特征在于，包括：如权利要求1至9中任一项所述的智能功率模块。
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