CN109861501A - 智能功率模块和空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能功率模块和空调器，所述智能功率模块包括：基板；设置在基板之上的整流器；设置在基板之上的功率因数校正PFC电路；设置在基板之上的压缩机逆变器，压缩机逆变器与PFC电路相连；设置在基板之上的风机逆变器；设置在基板之上的控制芯片，控制芯片与压缩机逆变器、风机逆变器和PFC电路相连。由此，通过将整流器、功率因数校正PFC电路、压缩机逆变器、风机逆变器和控制芯片集成设置在基板之上，能够节省单独封装的成本，减小电控板的面积，并且通过一体化封装，还可减少裸露的电气连接点，提高系统的可靠性；另外，通过使用一个控制芯片控制整个智能功率模块，在节省成本的同时还可减少一个故障输出引脚，简化外围布线。

Description

智能功率模块和空调器

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，尤其涉及一种智能功率模块以及一种空调器。

背景技术

IPM(Intelligent Power Module，智能功率模块)用于实现电机转速的连续调节，是变频家电的核心部件。家用电器例如空调器包含三个电机：压缩机、室外风机和室内风机，根据能效等级不同，会用到1～3枚IPM。其中压缩机IPM和室外风机IPM都放在室外电控板上。

相关技术中，空调器中的压缩机IPM、室外风机IPM等部件均单独封装，但是，其存在的问题在于，每个部件都带来额外的封装成本，安装时在电控板上占据大量空间，使得电控板面积需变大，并且，裸露的电气连接点较多，可靠性差，另外，压缩机IPM和风机IPM各需要一个故障输出引脚，功能重复。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种智能功率模块，将整流器、功率因数校正PFC电路、压缩机逆变器、风机逆变器和控制芯片集成设置在基板之上，从而，不仅能够节省封装的成本，还能够减少裸露的电气连接点，另外，压缩机逆变器和风机逆变器由同一个控制芯片进行控制，进而可共用一个故障输出引脚。

本发明的第二个目的在于提出一种空调器。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种智能功率模块，包括：基板；设置在所述基板之上的整流器，所述整流器用于对输入的交流电进行整流以输出直流电；设置在所述基板之上的功率因数校正PFC电路，所述PFC电路用于对所述整流器输出的直流电进行功率因数校正；设置在所述基板之上的压缩机逆变器，所述压缩机逆变器与所述PFC电路相连，所述压缩机逆变器用于将校正后的直流电逆变为交流电以驱动压缩机；设置在所述基板之上的风机逆变器，所述风机逆变器用于将外部电源输入的直流电逆变为交流电以驱动风机；设置在所述基板之上的控制芯片，所述控制芯片与所述压缩机逆变器、所述风机逆变器和PFC电路相连，所述控制芯片根据空调控制器产生的压缩机驱动控制信号驱动所述压缩机逆变器，所述控制芯片还根据所述空调控制器产生的风机驱动控制信号驱动所述风机逆变器，所述控制芯片还根据所述空调控制器产生的PFC驱动控制信号驱动所述PFC电路。

根据本发明实施例提出的智能功率模块，将整流器、功率因数校正PFC电路、压缩机逆变器、风机逆变器和控制芯片集成设置在基板之上，从而，能够节省封装的成本，减小电控板的面积，并且通过一体化封装，还可减少裸露的电气连接点，提高系统的可靠性；另外，通过使用一个控制芯片控制整个智能功率模块，在节省成本的同时还可减少一个故障输出引脚，简化外围布线。

根据本发明的一个实施例，所述压缩机逆变器包括三组压缩机输出模块，每组压缩机输出模块包括上桥臂和下桥臂，其中，所述每组压缩机输出模块的上桥臂包括第一开关管和第一自举电容，所述第一开关管的栅极与所述控制芯片的压缩机上桥臂输出端相连，所述第一开关管的集电极作为所述压缩机逆变器的第一输入端与所述PFC电路相连，所述第一开关管的发射极与设置在所述基板上的压缩机输出引脚相连，所述第一自举电容的一端与设置在所述基板上的压缩机输出引脚相连，所述第一自举电容的一端还与所述控制芯片的第一压缩机电平端相连，所述第一自举电容的另一端与设置在所述基板上的压缩机浮动供电引脚相连，所述第一自举电容的另一端还与所述控制芯片的第二压缩机电平端相连；所述每组压缩机输出模块的下桥臂包括第二开关管，所述第二开关管的栅极与所述控制芯片的压缩机下桥臂输出端相连，所述第二开关管的集电极与所述第一开关管的发射极相连，所述第二开关管的发射极作为所述压缩机逆变器的第二输入端与设置在所述基板上的压缩机下桥发射极引脚相连。

根据本发明的一个实施例，所述压缩机逆变器包括三组压缩机输出模块，每组压缩机输出模块包括上桥臂和下桥臂，其中，所述每组压缩机输出模块的上桥臂包括第一开关管、第一自举电容和第一稳压电容，所述第一开关管的栅极与所述控制芯片的压缩机上桥臂输出端相连，所述第一开关管的集电极作为所述压缩机逆变器的第一输入端与所述PFC电路相连，所述第一开关管的发射极与设置在所述基板上的压缩机输出引脚相连，所述第一自举电容的一端与设置在所述基板上的压缩机输出引脚相连，所述第一自举电容的一端还与所述控制芯片的第一压缩机电平端相连，所述第一自举电容的另一端与所述控制芯片的第二压缩机电平端相连，所述第一稳压电容与所述第一自举电容并联连接；所述每组压缩机输出模块的下桥臂包括第二开关管，所述第二开关管的栅极与所述控制芯片的压缩机下桥臂输出端相连，所述第二开关管的集电极与所述第一开关管的发射极相连，所述第二开关管的发射极作为所述压缩机逆变器的第二输入端与设置在所述基板上的压缩机下桥发射极引脚相连。

根据本发明的一个实施例，所述的智能功率模块还包括：设置在所述基板上的压缩机电流采样电路，所述压缩机电流采样电路的一端与所述压缩机逆变器的第二输入端和设置在所述基板上的压缩机下桥发射极引脚均相连，所述压缩机电流采样电路的另一端与设置在所述基板上的压缩机电流检测引脚相连，所述压缩机电流采样电路用以采集流过所述压缩机逆变器的第二输入端的电流。

根据本发明的一个实施例，所述的智能功率模块还包括：设置在所述基板上的压缩机电流采样电路，所述压缩机电流采样电路的一端与所述压缩机逆变器的第二输入端和设置在所述基板上的压缩机下桥发射极引脚均相连，所述压缩机电流采样电路的另一端与设置在所述基板上的第一压缩机电流检测引脚和第二压缩机电流检测引脚相连，所述压缩机电流采样电路用以采集流过所述压缩机逆变器的第二输入端的电流；其中，所述第一压缩机电流检测引脚通过第一路径连接到所述空调控制器，所述第二压缩机电流检测引脚通过第二路径连接到所述控制芯片。

根据本发明的一个实施例，所述风机逆变器包括三组风机输出模块，每组风机输出模块包括上桥臂和下桥臂，其中，所述每组风机输出模块的上桥臂包括第三开关管和第二自举电容，所述第三开关管的栅极与所述控制芯片的风机上桥臂输出端相连，所述第三开关管的集电极作为所述风机逆变器的第一输入端与所述外部电源相连，所述第三开关管的发射极与设置在所述基板上的风机输出引脚相连，所述第二自举电容的一端与设置在所述基板上的风机输出引脚相连，所述第二自举电容的一端还与所述控制芯片的第一风机电平端相连，所述第二自举电容的另一端与设置在所述基板上的风机浮动供电引脚相连，所述第二自举电容的另一端还与所述控制芯片的第二风机电平端相连；所述每组风机输出模块的下桥臂包括第四开关管，所述第四开关管的栅极与所述控制芯片的风机下桥臂输出端相连，所述第四开关管的集电极与所述第三开关管的发射极相连，所述第四开关管的发射极作为所述风机逆变器的第二输入端与设置在所述基板上的风机下桥发射极引脚相连。

根据本发明的一个实施例，所述风机逆变器包括三组风机输出模块，每组风机输出模块包括上桥臂和下桥臂，其中，所述每组风机输出模块的上桥臂包括第三开关管、第二自举电容和第二稳压电容，所述第三开关管的栅极与所述控制芯片的风机上桥臂输出端相连，所述第三开关管的集电极作为所述风机逆变器的第一输入端与所述外部电源相连，所述第三开关管的发射极与设置在所述基板上的风机输出引脚相连，所述第二自举电容的一端与设置在所述基板上的风机输出引脚相连，所述第二自举电容的一端还与所述控制芯片的第一风机电平端相连，所述第二自举电容的另一端与所述控制芯片的第二风机电平端相连，所述第二稳压电容与所述第二自举电容并联连接；所述每组风机输出模块的下桥臂包括第四开关管，所述第四开关管的栅极与所述控制芯片的风机下桥臂输出端相连，所述第四开关管的集电极与所述第三开关管的发射极相连，所述第四开关管的发射极作为所述风机逆变器的第二输入端与设置在所述基板上的风机下桥发射极引脚相连。

根据本发明的一个实施例，所述的智能功率模块还包括：设置在所述基板上的风机电流采样电路，所述风机电流采样电路的一端与所述风机逆变器的第二输入端和设置在所述基板上的风机下桥发射极引脚均相连，所述风机电流采样电路的另一端与设置在所述基板上的风机电流检测引脚相连，所述风机电流采样电路用以采集流过所述风机逆变器的第二输入端的电流。

根据本发明的一个实施例，所述的智能功率模块还包括：设置在所述基板上的风机电流采样电路，所述风机电流采样电路的一端与所述风机逆变器的第二输入端和设置在所述基板上的风机下桥发射极引脚均相连，所述风机电流采样电路的另一端与设置在所述基板上的第一风机电流检测引脚和第二风机电流检测引脚相连，所述风机电流采样电路用以采集流过所述风机逆变器的第二输入端的电流；其中，所述第一风机电流检测引脚通过第三路径连接到所述空调控制器，所述第二风机电流检测引脚通过第四路径连接到所述控制芯片。

根据本发明的一个实施例，所述PFC电路包括PFC二极管和PFC开关管，所述智能功率模块还包括：设置在所述基板上的PFC电流采样单元，所述PFC电流采样单元与所述PFC开关管的发射极相连并具有节点，所述节点与设置在所述基板上的PFC电流检测引脚相连，所述PFC电流采样单元用以采集所述PFC开关管的发射极电流。

根据本发明的一个实施例，所述PFC电路包括PFC二极管和PFC开关管，所述智能功率模块还包括：设置在所述基板上的PFC电流采样单元，所述PFC电流采样单元与所述PFC开关管的发射极相连并具有节点，所述节点与设置在所述基板上的第一PFC电流检测引脚和第二PFC电流检测引脚分别相连，所述PFC电流采样单元用以采集所述PFC开关管的发射极电流；其中，所述第一PFC电流检测引脚通过第五路径连接到所述空调控制器，所述第二PFC电流检测引脚通过第六路径连接到所述控制芯片。

根据本发明的一个实施例，所述的智能功率模块还包括：设置在所述基板上的温度检测单元。

为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种空调器，包括本发明第一方面实施例所述的智能功率模块。

根据本发明实施例提出的空调器，通过设置的智能功率模块，将整流器、功率因数校正PFC电路、压缩机逆变器、风机逆变器和控制芯片集成设置在基板之上，从而，能够节省封装的成本，减小电控板的面积，并且通过一体化封装，还可减少裸露的电气连接点，提高系统的可靠性；另外，通过使用一个控制芯片控制整个智能功率模块，在节省成本的同时还可减少一个故障输出引脚，简化外围布线。

每个从属权利要求后面跟着各自附加技术特征带来的优点。(也可以放在实施例中描述)

附图说明

图1为根据本发明实施例的智能功率模块的方框示意图；

图2为根据本发明一个实施例的智能功率模块的电路原理图；

图3为根据本发明另一个实施例的智能功率模块的电路原理图；

图4为根据本发明又一个实施例的智能功率模块的电路原理图；

图5为根据本发明再一个实施例的智能功率模块的电路原理图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的智能功率模块和空调器。

图1为根据本发明实施例的智能功率模块的方框示意图。如图1所示，本发明实施例的智能功率模块包括：基板10、整流器20、功率因数校正PFC电路30、压缩机逆变器40、风机逆变器50和控制芯片60。

其中，整流器20设置在基板10之上，整流器20用于对输入的交流电进行整流以输出直流电；PFC电路30设置在基板10之上，PFC电路30用于对整流器20输出的直流电进行功率因数校正；压缩机逆变器40设置在基板10之上，压缩机逆变器40与PFC电路30相连，压缩机逆变器40用于将校正后的直流电逆变为交流电以驱动压缩机；风机逆变器50设置在基板10之上，风机逆变器50用于将外部电源输入的直流电逆变为交流电以驱动风机；控制芯片60设置在基板10之上，控制芯片60与压缩机逆变器40、风机逆变器50和PFC电路30相连，控制芯片60根据空调控制器产生的压缩机驱动控制信号驱动压缩机逆变器40，控制芯片60还根据空调控制器产生的风机驱动控制信号驱动风机逆变器50，控制芯片60还根据空调控制器产生的PFC驱动控制信号驱动PFC电路30。

需要说明的是，压缩机驱动控制信号、PFC驱动控制信号和风机驱动控制信号可为PWM脉冲信号。

可理解，整流器20对输入的交流电进行整流后，输出直流电到PFC电路30，然后控制芯片60根据空调控制器产生的PFC驱动控制信号驱动PFC电路30对该直流电进行功率因数校正，得到校正后的高品质因子的直流电，并输入到压缩机逆变器40，然后控制芯片60再根据空调控制器产生的压缩机驱动控制信号驱动压缩机逆变器40将校正后的高品质因子的直流电逆变为交流电以驱动压缩机运转，使压缩机电机的转速随电源频率的变化做相应地变化，从而能够调节空调器的制冷量和制热量。同时，控制芯片60根据空调控制器产生的风机驱动控制信号驱动风机逆变器50，将外部电源输入的直流电逆变为交流电以驱动风机运转。

由此，通过将整流器、功率因数校正PFC电路、压缩机逆变器、风机逆变器和控制芯片集成设置在基板之上，不仅能够节省封装的成本，还能够减小电控板的面积，并且通过一体化封装，还可减少裸露的电气连接点，提高系统的可靠性。

另外，通过使用一个控制芯片控制整个智能功率模块，在节省成本的同时还可减少一个故障输出引脚，简化外围布线。

下面参照图2-图5简单描述各具体实施例中智能功率模块的结构。

实施例一：

结合图2的实施例，基板10上可设置有如下表1所示的引脚：

表1

具体地，根据本发明的一个实施例，如图2所示，整流器20包括四个二极管D1-D4，其中，二极管D1的阴极与二极管D2的阴极相连并作为整流器20的负直流输出端B，整流器20的负输出端B与设置在基板10上的整流桥输出负端引脚DC-P相连，二极管D1的阳极与二极管D4的阴极相连并作为整流器20的第二交流输入端C，整流器20的第二交流输入端C与设置在基板10上的整流桥输入端引脚AC2相连，二极管D2的阳极与二极管D3的阴极相连并作为整流器20的第一交流输入端D，整流器20的第一交流输入端D与设置在基板10上的整流桥输入端引脚AC1相连，二极管D3的阳极与二极管D4的阳极相连并作为整流器20的正直流输出端E，整流器20的正直流输出端E与设置在基板10上的整流桥输出正端引脚DC-N相连。

应理解，交流电可通过整流桥输入端引脚AC1和AC2输入到整流器20的第一交流输入端D和第二交流输入端C，经整流器20整流后，通过整流器20的正直流输出端E和负直流输出端B输出整流后得到的直流电。

进一步地，如图2所示，PFC电路30包括PFC二极管D5和PFC开关管T1，其中，PFC开关管T1的栅极与控制芯片60的PFC驱动信号端PFCIN相连，PFC开关管T1的发射极与设置在基板10上的PFC负端引脚GND3相连，PFC开关管T1的集电极与PFC二极管D5的阳极相连并具有节点F，节点F与设置在基板10上的PFC电感连接点引脚PFCL相连，PFC二极管D5的阴极与压缩机逆变器40的第一输入端IN1相连，PFC二极管D5的阴极还与设置在基板10上的PFC输出正端引脚VP相连。PFC开关管T1还具有反并联二极管。

需要说明的是，整流器20输出的整流后的直流电在模块外部经过电感后，从PFC电感连接点引脚PFCL引脚回到模块，即回到节点F处，从而，PFC电路30对该直流电进行功率因数校正，并得到校正后的高品质因子的直流电，并输入到压缩机逆变器40。

另外，控制芯片60还具有PFC驱动信号端PFCIN和PFC过流保护引脚PFCTRIP，且基板10上还设置有PFC驱动信号端引脚PFCIN和PFC过流保护引脚PFCTRIP。

其中，控制芯片60的PFC驱动信号端PFCIN还与设置在基板10上的PFC驱动信号端引脚PFCIN相连，控制芯片60通过设置在基板10上的PFC驱动信号端引脚PFCIN接收PFC驱动信号，并根据PFC驱动信号驱动PFC开关管T1导通或关断，从而实现功率因数校正。

控制芯片60的PFC过流保护引脚PFCTRIP还与设置在基板10上的PFC过流保护引脚PFCTRIP相连，控制芯片60可通过设置在基板10上的PFC过流保护引脚PFCTRIP接收PFC过流保护信号，并根据PFC过流保护信号对PFC电路30进行过流保护，例如控制PFC开关管T1关断。其中，PFC过流保护信号用于指示流过PFC电路30的电流大于PFC电流阈值。

进一步地，如图2所示，压缩机逆变器40包括三组压缩机输出模块，每组压缩机输出模块包括上桥臂和下桥臂，其中，每组压缩机输出模块的上桥臂包括第一开关管和第一自举电容，第一开关管的栅极与控制芯片60的压缩机上桥臂输出端相连，第一开关管的集电极作为压缩机逆变器40的第一输入端IN1与PFC电路30相连，第一开关管的发射极与设置在基板10上的压缩机输出引脚相连，第一自举电容的一端与设置在基板10上的压缩机输出引脚相连，第一自举电容的一端还与控制芯片60的第一压缩机电平端相连，第一自举电容的另一端与设置在基板10上的压缩机浮动供电引脚相连，第一自举电容的另一端还与控制芯片60的第二压缩机电平端相连。

每组压缩机输出模块的下桥臂包括第二开关管，第二开关管的栅极与控制芯片60的压缩机下桥臂输出端相连，第二开关管的集电极与第一开关管的发射极相连，第二开关管的发射极作为压缩机逆变器40的第二输入端IN2与设置在基板10上的压缩机下桥发射极引脚UVW-相连。

具体来说，如图2所示，第一组压缩机输出模块的上桥臂包括第一开关管T11和第一自举电容C11，第二组压缩机输出模块的上桥臂包括第一开关管T12和第一自举电容C12，第三组压缩机输出模块的上桥臂包括第一开关管T13和第一自举电容C13。

其中，第一组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T11的栅极与控制芯片60的压缩机上桥臂输出端HO1相连，第二组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T12的栅极与控制芯片60的压缩机上桥臂输出端HO2相连，第三组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T13的栅极与控制芯片60的压缩机上桥臂输出端HO3相连。

第一组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T11的集电极、第二组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T12的集电极以及第三组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T13的集电极连接在一起，并作为压缩机逆变器40的第一输入端IN1与PFC二极管D5的阴极相连。

第一组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T11的发射极与压缩机输出引脚U相连，第二组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T12的发射极与压缩机输出引脚V相连，第三组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T13的发射极与压缩机输出引脚W相连。

第一组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C11的一端与压缩机输出引脚U相连，第二组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C12的一端与压缩机输出引脚V相连，第三组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C13的一端与压缩机输出引脚W相连。

第一组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C11的一端还与控制芯片60的第一压缩机电平端VS1相连，第二组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C12的一端还与控制芯片60的第一压缩机电平端VS2相连，第三组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C13的一端还与控制芯片60的第一压缩机电平端VS3相连。

第一组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C11的另一端与压缩机浮动供电引脚VB1相连，第二组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C12的另一端与压缩机浮动供电引脚VB2相连，第三组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C13的另一端与压缩机浮动供电引脚VB3相连。

第一组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C11的另一端还与控制芯片60的第二压缩机电平端VB4相连，第二组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C12的另一端还与控制芯片60的第二压缩机电平端VB5相连，第三组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C13的另一端还与控制芯片60的第二压缩机电平端VB6相连。

具体地，第一组压缩机输出模块的下桥臂包括第二开关管T21，第二组压缩机输出模块的下桥臂包括第二开关管T22，第三组压缩机输出模块的下桥臂包括第二开关管T23。

第一组压缩机输出模块的下桥臂中的第二开关管T21的栅极与控制芯片60的压缩机下桥臂输出端U-相连，第二组压缩机输出模块的下桥臂中的第二开关管T22的栅极与控制芯片60的压缩机下桥臂输出端V-相连，第三组压缩机输出模块的下桥臂中的第二开关管T23的栅极与控制芯片60的压缩机下桥臂输出端W-相连。

第一组压缩机输出模块的下桥臂中的第二开关管T21的集电极与第一组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T11的发射极相连，第二组压缩机输出模块的下桥臂中的第二开关管T22的集电极与第二组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T12的发射极相连，第三组压缩机输出模块的下桥臂中的第二开关管T23的集电极与第三组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T13的发射极相连。

第一组压缩机输出模块的下桥臂中的第二开关管T21的发射极、第二组压缩机输出模块的下桥臂中的第二开关管T22的发射极以及第三组压缩机输出模块的下桥臂中的第二开关管T23的发射极连接在一起，并作为压缩机逆变器40的第二输入端IN2与压缩机下桥发射极引脚UVW-相连。

应理解，第一自举电容用于为相应地第一开关管的开通提供电压，具体地，第一组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C11用于为第一组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T11的开通提供电压，第二组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C12用于为第二组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T12的开通提供电压，第三组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C13用于为第三组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T13的开通提供电压。

另外，控制芯片60还具有第一压缩机驱动引脚至第六压缩机驱动引脚HIN1～HIN6、压缩机过流保护引脚ITRIP，且基板10上还设置有第一压缩机驱动引脚至第六压缩机驱动引脚HIN1～HIN6、压缩机过流保护引脚ITRIP。

其中，控制芯片60的第一压缩机驱动引脚至第六压缩机驱动引脚HIN1～HIN6还与设置在基板10上的第一压缩机驱动引脚至第六压缩机驱动引脚HIN1～HIN6相连，控制芯片60通过设置在基板10上的第一压缩机驱动引脚至第六压缩机驱动引脚HIN1～HIN6接收六路压缩机驱动信号，并根据六路压缩机驱动信号分别对应驱动开关管T11、T12、T13、T21、T22和T23导通或关断，从而驱动压缩机。

控制芯片60的压缩机过流保护引脚ITRIP还与设置在基板10上的压缩机过流保护引脚ITRIP相连，控制芯片60可通过设置在基板10上的压缩机过流保护引脚ITRIP接收压缩机过流保护信号，并根据压缩机过流保护信号对压缩机逆变器40进行过流保护，例如控制开关管T11、T12、T13、T21、T22和T23均关断。其中，压缩机过流保护信号用于指示流过压缩机逆变器40的电流大于压缩机电流阈值。

需要说明的是，如图2所示，由于压缩机逆变器40和风机逆变器50均由控制芯片60进行控制，所以压缩机逆变器40和风机逆变器50共用一个故障输出引脚FAULT，即控制芯片60具有一个故障输出端FAULT，且基板10上设置有一个故障输出引脚FAULT。压缩机逆变器40可通过故障输出端FAULT向故障输出引脚FAULT输出故障信号。

由此，可减少一个故障输出引脚，在简化外围布线的同时还节约成本。

此外，控制芯片60与设置在基板10上的压缩机控制芯片供电引脚VDD连接，以通过压缩机控制芯片供电引脚VDD给控制芯片60供电，并且，控制芯片60通过设置在基板10上的压缩机控制芯片接地引脚VSS接地。

可理解，在本实施例中，整流器20对输入的交流电进行整流后，输出直流电到PFC电路30，然后控制芯片60根据空调控制器产生的PFC驱动控制信号驱动PFC电路30对该直流电进行功率因数校正，进而得到校正后的高品质因子的直流电，并输入到压缩机逆变器40，此时，空调控制器产生六路压缩机驱动控制信号例如六路PWM脉冲信号，并分别送入控制芯片60的第一压缩机驱动引脚至第六压缩机驱动引脚HIN1～HIN6，然后控制芯片60根据空调控制器产生的六路压缩机驱动控制信号对应控制压缩机逆变器40中的三组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管和下桥臂中的第二开关管的导通和关断，进而将校正后的高品质因子的直流电逆变为交流电以驱动压缩机运转，使压缩机电机的转速随电源频率的变化做相应地变化，从而能够调节空调器的制冷量和制热量。

还需说明的是，通过将第一自举电容集成设置在压缩机逆变器40中，能够减少外部干扰，提高系统可靠性。

进一步地，根据本发明的一个实施例，如图2所示，风机逆变器50包括三组风机输出模块，每组风机输出模块包括上桥臂和下桥臂，其中，每组风机输出模块的上桥臂包括第三开关管和第二自举电容，第三开关管的栅极与控制芯片60的风机上桥臂输出端相连，第三开关管的集电极作为风机逆变器50的第一输入端FIN1与外部电源FVCC相连，第三开关管的发射极与设置在基板10上的风机输出引脚相连，第二自举电容的一端与设置在基板10上的风机输出引脚相连，第二自举电容的一端还与控制芯片60的第一风机电平端相连，第二自举电容的另一端与设置在基板10上的风机浮动供电引脚相连，第二自举电容的另一端还与控制芯片60的第二风机电平端相连。

每组风机输出模块的下桥臂包括第四开关管，第四开关管的栅极与控制芯片60的风机下桥臂输出端相连，第四开关管的集电极与第三开关管的发射极相连，第四开关管的发射极作为风机逆变器50的第二输入端FIN2与设置在基板10上的风机下桥发射极引脚FUVW-相连。

具体来说，如图2所示，第一组风机输出模块的上桥臂包括第三开关管T31和第二自举电容C21，第二组风机输出模块的上桥臂包括第三开关管T32和第二自举电容C22，第三组风机输出模块的上桥臂包括第三开关管T33和第二自举电容C23。

第一组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T31的栅极与控制芯片60的风机上桥臂输出端HO4相连，第二组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T32的栅极与控制芯片60的风机上桥臂输出端HO5相连，第三组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T33的栅极与控制芯片60的风机上桥臂输出端HO6相连。

第一组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T31的集电极、第二组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T32的集电极以及第三组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T33的集电极连接在一起，并作为风机逆变器50的第一输入端FIN1与外部电源FVCC相连。

第一组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T31的发射极与风机输出引脚FU相连，第二组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T32的发射极与风机输出引脚FV相连，第三组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T33的发射极与风机输出引脚FW相连。

第一组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C21的一端与风机输出引脚FU相连，第二组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C22的一端与风机输出引脚FV相连，第三组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C23的一端与风机输出引脚FW相连。

第一组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C21的一端还与控制芯片60的第一风机电平端VS4相连，第二组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C22的一端还与控制芯片60的第一风机电平端VS5相连，第三组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C23的一端还与控制芯片60的第一风机电平端VS6相连。

第一组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C21的另一端与风机浮动供电引脚FVB1相连，第二组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C22的另一端与风机浮动供电引脚FVB2相连，第三组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C23的另一端与风机浮动供电引脚FVB3相连。

第一组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C21的另一端还与控制芯片60的第二风机电平端VB7相连，第二组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C22的另一端还与控制芯片60的第二风机电平端VB8相连，第三组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C23的另一端还与控制芯片60的第二风机电平端VB9相连。

具体地，第一组风机输出模块的下桥臂包括第四开关管T41，第二组风机输出模块的下桥臂包括第四开关管T42，第三组风机输出模块的下桥臂包括第四开关管T43。

第一组风机输出模块的下桥臂中的第四开关管T41的栅极与控制芯片60的风机下桥臂输出端U+相连，第二组风机输出模块的下桥臂中的第四开关管T42的栅极与控制芯片60的风机下桥臂输出端V+相连，第三组风机输出模块的下桥臂中的第四开关管T43的栅极与控制芯片60的风机下桥臂输出端W+相连。

第一组风机输出模块的下桥臂中的第四开关管T41的集电极与第一组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T31的发射极相连，第二组风机输出模块的下桥臂中的第四开关管T42的集电极与第二组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T32的发射极相连，第三组风机输出模块的下桥臂中的第四开关管T43的集电极与第三组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T33的发射极相连。

第一组风机输出模块的下桥臂中的第四开关管T41的发射极、第二组风机输出模块的下桥臂中的第四开关管T42的发射极以及第三组风机输出模块的下桥臂中的第四开关管T43的发射极连接在一起，并作为风机逆变器50的第二输入端FIN2与设置在基板10上的风机下桥发射极引脚FUVW-相连。

应理解，第二自举电容用于为相应地第三开关管的开通提供电压，具体地，第一组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C21用于为第一组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T31的开通提供电压，第二组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C22用于为第二组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T32的开通提供电压，第三组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C23用于为第三组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T33的开通提供电压。

另外，控制芯片60还具有第一风机驱动引脚至第六风机驱动引脚FHIN1～FHIN6、风机过流保护引脚FITRIP，且基板10上还设置有第一风机驱动引脚至第六风机驱动引脚FHIN1～FHIN6、风机过流保护引脚FITRIP。

其中，控制芯片60的第一风机驱动引脚至第六风机驱动引脚FHIN1～FHIN6还与设置在基板10上的第一风机驱动引脚至第六风机驱动引脚FHIN1～FHIN6相连，控制芯片60通过设置在基板10上的第一风机驱动引脚至第六风机驱动引脚FHIN1～FHIN6接收六路风机驱动信号，并根据六路风机驱动信号分别对应驱动开关管T31、T32、T33、T41、T42和T43导通或关断，从而驱动风机。

控制芯片60的风机过流保护引脚FITRIP还与设置在基板10上的风机过流保护引脚FITRIP相连，控制芯片60可通过设置在基板10上的风机过流保护引脚FITRIP接收风机过流保护信号，并根据风机过流保护信号对风机逆变器50进行过流保护，例如控制开关管T31、T32、T33、T41、T42和T43均关断。其中，风机过流保护信号用于指示流过风机逆变器50的电流大于风机电流阈值。

需要说明的是，如图2所示，由于压缩机逆变器40和风机逆变器50均由控制芯片60进行控制，所以压缩机逆变器40和风机逆变器50共用一个故障输出引脚FAULT，即控制芯片60具有一个故障输出端FAULT，且基板10上设置有一个故障输出引脚FAULT。风机逆变器50可通过故障输出端FAULT向故障输出引脚FAULT输出故障信号。

由此，可减少一个故障输出引脚，在简化外围布线的同时还节约成本。

此外，控制芯片60与设置在基板10上的风机控制芯片供电引脚FVDD连接，以通过风机控制芯片供电引脚FVDD给控制芯片60供电，并且，控制芯片60通过设置在基板10上的风机控制芯片接地引脚FVSS接地。

可理解，在本实施例中，空调控制器还产生六路风机驱动控制信号例如六路PWM脉冲信号，并分别送入控制芯片60的第一风机驱动引脚至第六风机驱动引脚FHIN1～FHIN6，然后控制芯片60根据空调控制器产生的六路风机驱动控制信号对应控制风机逆变器50中的三组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管和下桥臂中的第四开关管的导通和关断，进而将外部电源FVCC输入的直流电逆变为交流电以驱动风机运转。

需要说明的是，通过将第二自举电容集成设置在风机逆变器50中，能够减少外部干扰，提高系统可靠性。

进一步地，根据本发明的一个实施例，如图2所示，智能功率模块还包括：设置在基板10上的温度检测单元80，其中，温度检测单元80的一端与设置在基板10上的温度感应引脚TH相连，温度检测单元80的另一端接地。

需要说明的是，温度检测单元80可包括热敏电阻。

可理解，温度检测单元80可检测基板10上的温度，例如在基板10上的温度变化时，热敏电阻的阻值将会发生变化，从而温度感应引脚TH处的电压发生变化，然后，空调控制器根据温度感应引脚TH处的电压判断基板10是否过温即超过温度阈值，并在过温时对基板10进行过温保护，例如控制散热装置对基板10进行散热。

由此，通过将整流器、功率因数校正PFC电路、压缩机逆变器、风机逆变器和控制芯片集成设置在基板之上，不仅能够节省封装的成本，还能够减小电控板的面积，并且通过一体化封装，还可减少裸露的电气连接点，提高系统的可靠性，同时，通过将第一自举电容和第二自举电容分别集成设置在压缩机逆变器与风机逆变器中，可减少外部干扰。另外，通过使用一个控制芯片控制整个智能功率模块，在节省成本的同时还可减少一个故障输出引脚，简化外围布线。

实施例二：

结合图3的实施例，基板10上可设置有如下表2所示的引脚：

表2

根据本发明的另一个实施例，如图3所示，本实施例中的智能功率模块与图2实施例中的智能功率模块的区别在于，智能功率模块还包括设置在基板10上的PFC电流采样单元90、压缩机电流采样电路61和风机电流采样电路70。

具体地，如图3所示，智能功率模块还包括：PFC电流采样单元90，PFC电流采样单元90设置在基板10上，PFC电流采样单元90的一端与PFC开关管T1的发射极相连，PFC电流采样单元90的另一端与整流器20的正直流输出端E以及基板10上的整流桥输出正端引脚DC-N相连。

作为一个示例，PFC电流采样单元90可包括采样电阻。

PFC电流采样单元90与PFC开关管T1的发射极相连并具有节点A，节点A与设置在基板10上的PFC电流检测引脚GND相连，PFC电流采样单元90用以采集PFC开关管T1的发射极电流。

需要说明的是，PFC电流采样单元90设置在靠近PFC开关管T1的发射极的位置，从而能够降低电磁干扰，使采集到的PFC开关管T1的发射极电流更加精确，进而避免过流保护误触发。

进一步地，如图3所示，智能功率模块还包括：压缩机电流采样电路61，其中，压缩机电流采样电路61设置在基板10上，压缩机电流采样电路61的一端与压缩机逆变器40的第二输入端IN2和设置在基板10上的压缩机下桥发射极引脚UVW-均相连，压缩机电流采样电路61的另一端与设置在基板10上的压缩机电流检测引脚PGND相连，压缩机电流采样电路61用以采集流过压缩机逆变器40的第二输入端IN2的电流。

作为一个示例，压缩机电流采样电路60可包括采样电阻。

需要说明的是，压缩机电流采样电路61设置在靠近压缩机逆变器40的第二输入端IN2的位置，即开关管T21、T22和T23的发射极，从而能够降低电磁干扰，使采集到的流过压缩机逆变器40的第二输入端IN2的电流更加精确，进而避免过流保护误触发。

进一步地，如图3所示，智能功率模块还包括：风机电流采样电路70，其中，风机电流采样电路70设置在基板10上，风机电流采样电路70的一端与风机逆变器50的第二输入端FIN2和设置在基板10上的风机下桥发射极引脚FUVW-均相连，风机电流采样电路70的另一端与设置在基板10上的风机电流检测引脚FGND相连，风机电流采样电路70用以采集流过风机逆变器50的第二输入端FIN2的电流。

作为一个示例，风机电流采样电路70可包括采样电阻。

需要说明的是，风机电流采样电路70设置在靠近风机逆变器50的第二输入端FIN2的位置，即开关管T41、T42和T43的发射极，从而能够降低电磁干扰，使采集到的流过风机逆变器50的第二输入端FIN2的电流更加精确，进而避免过流保护误触发。

实施例三：

结合图4的实施例，基板10上可设置有如下表3所示的引脚：

表3

根据本发明的又一个实施例，如图4所示，本实施例中的智能功率模块与图3实施例中的智能功率模块的区别在于，PFC电流采样单元90与PFC开关管T1的发射极相连并具有节点A，节点A与设置在基板10上的第一PFC电流检测引脚GND1和第二PFC电流检测引脚GND2分别相连，压缩机电流采样电路61的另一端与设置在基板10上的第一压缩机电流检测引脚PGND1和第二压缩机电流检测引脚PGND2均相连，同样地，风机电流采样电路70的另一端与设置在基板10上的第一风机电流检测引脚FGND1和第二风机电流检测引脚FGND2均相连。

具体地，如图4所示，智能功率模块还包括：PFC电流采样单元90，其中，PFC电流采样单元90设置在基板10上，PFC电流采样单元90的一端与PFC开关管T1的发射极相连，PFC电流采样单元90的另一端与整流器20的正直流输出端E以及基板10上的整流桥输出正端引脚DC-N相连。

作为一个示例，PFC电流采样单元90可包括采样电阻。

PFC电流采样单元90与PFC开关管T1的发射极相连并具有节点A，节点A与设置在基板10上的第一PFC电流检测引脚GND1和第二PFC电流检测引脚GND2分别相连，PFC电流采样单元90用以采集PFC开关管T1的发射极电流；其中，第一PFC电流检测引脚GND1通过第五路径连接到空调控制器，第二PFC电流检测引脚GND2通过第六路径连接到控制芯片60。

其中，第五路径的长度大于第六路径的长度。

可理解，第一PFC电流检测引脚GND1通过第五路径连接到空调控制器，形成第二层电流保护。第二PFC电流检测引脚GND2通过第六路径连接到控制芯片60，具体地，连接到控制芯片60的过流保护引脚PFCTRIP，形成第一层过流保护，即IPM自身的过流保护，响应速度快，并且，通过独立设置一个引脚走线，可以有效避免干扰。

进一步地，如图4所示，智能功率模块还包括：压缩机电流采样电路61，其中，压缩机电流采样电路60设置在基板10上，压缩机电流采样电路61的一端与压缩机逆变器40的第二输入端IN2和设置在基板10上的压缩机下桥发射极引脚UVW-均相连，压缩机电流采样电路61的另一端与设置在基板10上的第一压缩机电流检测引脚PGND1和第二压缩机电流检测引脚PGND2相连，压缩机电流采样电路61用以采集流过压缩机逆变器40的第二输入端IN2的电流；其中，第一压缩机电流检测引脚PGND1通过第一路径连接到空调控制器，第二压缩机电流检测引脚PGND2通过第二路径连接到控制芯片60。

作为一个示例，压缩机电流采样电路60可包括采样电阻。

其中，第一路径的长度大于第二路径的长度。

可理解，第一压缩机电流检测引脚PGND1通过第一路径连接到空调控制器，形成第二层电流保护。第二压缩机电流检测引脚PGND2通过第二路径连接到控制芯片60，具体地，连接到控制芯片60的过流保护引脚ITRIP，形成第一层过流保护，即IPM自身的过流保护，响应速度快，并且，通过独立设置一个引脚走线，可以有效避免干扰。

进一步地，如图4所示，智能功率模块还包括：风机电流采样电路70，其中，风机电流采样电路70设置在基板10上，风机电流采样电路70的一端与风机逆变器50的第二输入端FIN2和设置在基板10上的风机下桥发射极引脚FUVW-均相连，风机电流采样电路70的另一端与设置在基板10上的第一风机电流检测引脚FGND1和第二风机电流检测引脚FGND2相连，风机电流采样电路70用以采集流过风机逆变器50的第二输入端FIN2的电流；其中，第一风机电流检测引脚FGND1通过第三路径连接到空调控制器，第二风机电流检测引脚FGND2通过第四路径连接到控制芯片60。

作为一个示例，风机电流采样电路70可包括采样电阻。

其中，第三路径的长度大于第四路径的长度。

可理解，第一风机电流检测引脚FGND1通过第三路径连接到空调控制器，形成第二层电流保护。第二风机电流检测引脚FGND2通过第四路径连接到控制芯片60，具体地，连接到控制芯片60的过流保护引脚FITRIP，形成第一层过流保护，即IPM自身的过流保护，响应速度快，并且，通过独立设置一个引脚走线，可以有效避免干扰。

实施例四：

结合图5的实施例，基板10上可设置有如下表4所示的引脚：

表4

根据本发明的再一个实施例，如图5所示，本实施例中的智能功率模块与图4实施例中的智能功率模块的区别在于，每组压缩机输出模块的上桥臂除了包括第一开关管和第一自举电容以外，还包括第一稳压电容，同样地，每组风机输出模块的上桥臂除了包括第三开关管和第二自举电容以外，还包括第二稳压电容。

具体地，如图5所示，压缩机逆变器40包括三组压缩机输出模块，每组压缩机输出模块包括上桥臂和下桥臂，其中，每组压缩机输出模块的上桥臂包括第一开关管、第一自举电容和第一稳压电容，第一开关管的栅极与控制芯片60的压缩机上桥臂输出端相连，第一开关管的集电极作为压缩机逆变器40的第一输入端IN1与PFC电路30相连，第一开关管的发射极与设置在基板10上的压缩机输出引脚相连，第一自举电容的一端与设置在基板上的压缩机输出引脚相连，第一自举电容的一端还与控制芯片60的第一压缩机电平端相连，第一自举电容的另一端与控制芯片60的第二压缩机电平端相连，第一稳压电容与第一自举电容并联连接。

每组压缩机输出模块的下桥臂包括第二开关管，第二开关管的栅极与控制芯片60的压缩机下桥臂输出端相连，第二开关管的集电极与第一开关管的发射极相连，第二开关管的发射极作为压缩机逆变器40的第二输入端IN2与设置在基板10上的压缩机下桥发射极引脚UVW-相连。

具体来说，如图5所示，第一组压缩机输出模块的上桥臂包括第一开关管T11、第一自举电容C11和第一稳压电容C101，第二组压缩机输出模块的上桥臂包括第一开关管T12、第一自举电容C12和第一稳压电容C102，第三组压缩机输出模块的上桥臂包括第一开关管T13、第一自举电容C13和第一稳压电容C103。

其中，第一组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T11的栅极与控制芯片60的压缩机上桥臂输出端HO1相连，第二组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T12的栅极与控制芯片60的压缩机上桥臂输出端HO2相连，第三组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T13的栅极与控制芯片60的压缩机上桥臂输出端HO3相连。

第一组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T11的集电极、第二组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T12的集电极以及第三组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T13的集电极连接在一起，并作为压缩机逆变器40的第一输入端IN1与PFC二极管D5的阴极相连。

第一组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T11的发射极与压缩机输出引脚U相连，第二组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T12的发射极与压缩机输出引脚V相连，第三组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T13的发射极与压缩机输出引脚W相连。

第一组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C11的一端与压缩机输出引脚U相连，第二组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C12的一端与压缩机输出引脚V相连，第三组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C13的一端与压缩机输出引脚W相连。

第一组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C11的一端还与控制芯片60的第一压缩机电平端VS1相连，第二组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C12的一端还与控制芯片60的第一压缩机电平端VS2相连，第三组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C13的一端还与控制芯片60的第一压缩机电平端VS3相连。

第一组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C11的另一端与控制芯片60的第二压缩机电平端VB4相连，第二组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C12的另一端与控制芯片60的第二压缩机电平端VB5相连，第三组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C13的另一端与控制芯片60的第二压缩机电平端VB6相连。

第一组压缩机输出模块的上桥臂中的第一稳压电容C101与第一组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C11并联连接，第二组压缩机输出模块的上桥臂中的第一稳压电容C102与第二组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C12并联连接，第三组压缩机输出模块的上桥臂中的第一稳压电容C103与第三组压缩机输出模块的上桥臂中的第一自举电容C13并联连接。

具体地，第一组压缩机输出模块的下桥臂包括第二开关管T21，第二组压缩机输出模块的下桥臂包括第二开关管T22，第三组压缩机输出模块的下桥臂包括第二开关管T23。

第一组压缩机输出模块的下桥臂中的第二开关管T21的栅极与控制芯片60的压缩机下桥臂输出端U-相连，第二组压缩机输出模块的下桥臂中的第二开关管T22的栅极与控制芯片60的压缩机下桥臂输出端V-相连，第三组压缩机输出模块的下桥臂中的第二开关管T23的栅极与控制芯片60的压缩机下桥臂输出端W-相连。

第一组压缩机输出模块的下桥臂中的第二开关管T21的集电极与第一组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T11的发射极相连，第二组压缩机输出模块的下桥臂中的第二开关管T22的集电极与第二组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T12的发射极相连，第三组压缩机输出模块的下桥臂中的第二开关管T23的集电极与第三组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管T13的发射极相连。

第一组压缩机输出模块的下桥臂中的第二开关管T21的发射极、第二组压缩机输出模块的下桥臂中的第二开关管T22的发射极以及第三组压缩机输出模块的下桥臂中的第二开关管T23的发射极连接在一起，并作为压缩机逆变器40的第二输入端IN2与压缩机下桥发射极引脚UVW-相连。

应理解，第一稳压电容用于在每组压缩机输出模块的上桥臂中的第一开关管和下桥臂中的第二开关管的开通和关断的过程中稳定电压，由此，相比图2、图3和图4实施例的智能功率模块，本实施例中的智能功率模块可以减少压缩机浮动供电引脚VB1-VB3，简化外围应用时的电路。

进一步地，如图5所示，风机逆变器50包括三组风机输出模块，每组风机输出模块包括上桥臂和下桥臂，其中，每组风机输出模块的上桥臂包括第三开关管、第二自举电容和第二稳压电容，第三开关管的栅极与控制芯片60的风机上桥臂输出端相连，第三开关管的集电极作为风机逆变器50的第一输入端FIN1与外部电源FVCC相连，第三开关管的发射极与设置在基板10上的风机输出引脚相连，第二自举电容的一端与设置在基板10上的风机输出引脚相连，第二自举电容的一端还与控制芯片60的第一风机电平端相连，第二自举电容的另一端与控制芯片60的第二风机电平端相连，第二稳压电容与第二自举电容并联连接。

每组风机输出模块的下桥臂包括第四开关管，第四开关管的栅极与控制芯片60的风机下桥臂输出端相连，第四开关管的集电极与第三开关管的发射极相连，第四开关管的发射极作为风机逆变器50的第二输入端FIN2与设置在基板10上的风机下桥发射极引脚FUVW-相连。

具体来说，如图5所示，第一组风机输出模块的上桥臂包括第三开关管T31、第二自举电容C21和第二稳压电容C201，第二组风机输出模块的上桥臂包括第三开关管T32、第二自举电容C22和第二稳压电容C202，第三组风机输出模块的上桥臂包括第三开关管T33、第二自举电容C23和第二稳压电容C203。

其中，第一组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T31的栅极与控制芯片60的风机上桥臂输出端HO4相连，第二组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T32的栅极与控制芯片60的风机上桥臂输出端HO5相连，第三组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T33的栅极与控制芯片60的风机上桥臂输出端HO6相连。

第一组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T31的集电极、第二组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T32的集电极以及第三组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T33的集电极连接在一起，并作为风机逆变器50的第一输入端FIN1与外部电源FVCC相连。

第一组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T31的发射极与风机输出引脚FU相连，第二组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T32的发射极与风机输出引脚FV相连，第三组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T33的发射极与风机输出引脚FW相连。

第一组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C21的一端与风机输出引脚FU相连，第二组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C22的一端与风机输出引脚FV相连，第三组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C23的一端与风机输出引脚FW相连。

第一组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C21的一端还与控制芯片60的第一风机电平端VS4相连，第二组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C22的一端还与控制芯片60的第一风机电平端VS5相连，第三组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C23的一端还与控制芯片60的第一风机电平端VS6相连。

第一组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C21的另一端与控制芯片60的第二风机电平端VB7相连，第二组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C22的另一端与控制芯片60的第二风机电平端VB8相连，第三组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C23的另一端与控制芯片60的第二风机电平端VB9相连。

第一组风机输出模块的上桥臂中的第二稳压电容C201与第一组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C21并联连接，第二组风机输出模块的上桥臂中的第二稳压电容C202与第二组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C22并联连接，第三组风机输出模块的上桥臂中的第二稳压电容C203与第三组风机输出模块的上桥臂中的第二自举电容C23并联连接。

具体地，第一组风机输出模块的下桥臂包括第四开关管T41，第二组风机输出模块的下桥臂包括第四开关管T42，第三组风机输出模块的下桥臂包括第四开关管T43。

第一组风机输出模块的下桥臂中的第四开关管T41的栅极与控制芯片60的风机下桥臂输出端U+相连，第二组风机输出模块的下桥臂中的第四开关管T42的栅极与控制芯片60的风机下桥臂输出端V+相连，第三组风机输出模块的下桥臂中的第四开关管T43的栅极与控制芯片60的风机下桥臂输出端W+相连。

第一组风机输出模块的下桥臂中的第四开关管T41的集电极与第一组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T31的发射极相连，第二组风机输出模块的下桥臂中的第四开关管T42的集电极与第二组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T32的发射极相连，第三组风机输出模块的下桥臂中的第四开关管T43的集电极与第三组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管T33的发射极相连。

第一组风机输出模块的下桥臂中的第四开关管T41的发射极、第二组风机输出模块的下桥臂中的第四开关管T42的发射极以及第三组风机输出模块的下桥臂中的第四开关管T43的发射极连接在一起，并作为风机逆变器50的第二输入端FIN2与风机下桥发射极引脚FUVW-相连。

应理解，第二稳压电容用于在每组风机输出模块的上桥臂中的第三开关管和下桥臂中的第四开关管的开通和关断的过程中稳定电压，由此，相比图2、图3和图4实施例中的智能功率模块，本实施例中的智能功率模块可以减少风机浮动供电引脚FVB1-FVB3，简化外围应用时的电路。

综上，根据本发明实施例提出的智能功率模块，将整流器、功率因数校正PFC电路、压缩机逆变器、风机逆变器和控制芯片集成设置在基板之上，从而，能够节省封装的成本，减小电控板的面积，并且通过一体化封装，还可减少裸露的电气连接点，提高系统的可靠性；另外，通过使用一个控制芯片控制整个智能功率模块，在节省成本的同时还可减少一个故障输出引脚，简化外围布线。

基于上述实施例的智能功率模块，本发明实施例还提出了一种空调器，包括前述的智能功率模块。

根据本发明实施例提出的空调器，通过设置的智能功率模块，将整流器、功率因数校正PFC电路、压缩机逆变器、风机逆变器和控制芯片集成设置在基板之上，从而，能够节省封装的成本，减小电控板的面积，并且通过一体化封装，还可减少裸露的电气连接点，提高系统的可靠性；另外，通过使用一个控制芯片控制整个智能功率模块，在节省成本的同时还可减少一个故障输出引脚，简化外围布线。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (13)

1.一种智能功率模块，其特征在于，包括：

基板；

设置在所述基板之上的整流器，所述整流器用于对输入的交流电进行整流以输出直流电；

设置在所述基板之上的功率因数校正PFC电路，所述PFC电路用于对所述整流器输出的直流电进行功率因数校正；

设置在所述基板之上的压缩机逆变器，所述压缩机逆变器与所述PFC电路相连，所述压缩机逆变器用于将校正后的直流电逆变为交流电以驱动压缩机；

设置在所述基板之上的风机逆变器，所述风机逆变器用于将外部电源输入的直流电逆变为交流电以驱动风机；

设置在所述基板之上的控制芯片，所述控制芯片与所述压缩机逆变器、所述风机逆变器和PFC电路相连，所述控制芯片根据空调控制器产生的压缩机驱动控制信号驱动所述压缩机逆变器，所述控制芯片还根据所述空调控制器产生的风机驱动控制信号驱动所述风机逆变器，所述控制芯片还根据所述空调控制器产生的PFC驱动控制信号驱动所述PFC电路。

2.如权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述压缩机逆变器包括三组压缩机输出模块，每组压缩机输出模块包括上桥臂和下桥臂，其中，

所述每组压缩机输出模块的上桥臂包括第一开关管和第一自举电容，所述第一开关管的栅极与所述控制芯片的压缩机上桥臂输出端相连，所述第一开关管的集电极作为所述压缩机逆变器的第一输入端与所述PFC电路相连，所述第一开关管的发射极与设置在所述基板上的压缩机输出引脚相连，所述第一自举电容的一端与设置在所述基板上的压缩机输出引脚相连，所述第一自举电容的一端还与所述控制芯片的第一压缩机电平端相连，所述第一自举电容的另一端与设置在所述基板上的压缩机浮动供电引脚相连，所述第一自举电容的另一端还与所述控制芯片的第二压缩机电平端相连；

所述每组压缩机输出模块的下桥臂包括第二开关管，所述第二开关管的栅极与所述控制芯片的压缩机下桥臂输出端相连，所述第二开关管的集电极与所述第一开关管的发射极相连，所述第二开关管的发射极作为所述压缩机逆变器的第二输入端与设置在所述基板上的压缩机下桥发射极引脚相连。

3.如权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述压缩机逆变器包括三组压缩机输出模块，每组压缩机输出模块包括上桥臂和下桥臂，其中，

所述每组压缩机输出模块的上桥臂包括第一开关管、第一自举电容和第一稳压电容，所述第一开关管的栅极与所述控制芯片的压缩机上桥臂输出端相连，所述第一开关管的集电极作为所述压缩机逆变器的第一输入端与所述PFC电路相连，所述第一开关管的发射极与设置在所述基板上的压缩机输出引脚相连，所述第一自举电容的一端与设置在所述基板上的压缩机输出引脚相连，所述第一自举电容的一端还与所述控制芯片的第一压缩机电平端相连，所述第一自举电容的另一端与所述控制芯片的第二压缩机电平端相连，所述第一稳压电容与所述第一自举电容并联连接；

所述每组压缩机输出模块的下桥臂包括第二开关管，所述第二开关管的栅极与所述控制芯片的压缩机下桥臂输出端相连，所述第二开关管的集电极与所述第一开关管的发射极相连，所述第二开关管的发射极作为所述压缩机逆变器的第二输入端与设置在所述基板上的压缩机下桥发射极引脚相连。

4.如权利要求1-3中任一项所述的智能功率模块，其特征在于，还包括：

设置在所述基板上的压缩机电流采样电路，所述压缩机电流采样电路的一端与所述压缩机逆变器的第二输入端和设置在所述基板上的压缩机下桥发射极引脚均相连，所述压缩机电流采样电路的另一端与设置在所述基板上的压缩机电流检测引脚相连，所述压缩机电流采样电路用以采集流过所述压缩机逆变器的第二输入端的电流。

5.如权利要求1-3中任一项所述的智能功率模块，其特征在于，还包括：

设置在所述基板上的压缩机电流采样电路，所述压缩机电流采样电路的一端与所述压缩机逆变器的第二输入端和设置在所述基板上的压缩机下桥发射极引脚均相连，所述压缩机电流采样电路的另一端与设置在所述基板上的第一压缩机电流检测引脚和第二压缩机电流检测引脚相连，所述压缩机电流采样电路用以采集流过所述压缩机逆变器的第二输入端的电流；

其中，所述第一压缩机电流检测引脚通过第一路径连接到所述空调控制器，所述第二压缩机电流检测引脚通过第二路径连接到所述控制芯片。

6.如权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述风机逆变器包括三组风机输出模块，每组风机输出模块包括上桥臂和下桥臂，其中，

所述每组风机输出模块的上桥臂包括第三开关管和第二自举电容，所述第三开关管的栅极与所述控制芯片的风机上桥臂输出端相连，所述第三开关管的集电极作为所述风机逆变器的第一输入端与所述外部电源相连，所述第三开关管的发射极与设置在所述基板上的风机输出引脚相连，所述第二自举电容的一端与设置在所述基板上的风机输出引脚相连，所述第二自举电容的一端还与所述控制芯片的第一风机电平端相连，所述第二自举电容的另一端与设置在所述基板上的风机浮动供电引脚相连，所述第二自举电容的另一端还与所述控制芯片的第二风机电平端相连；

所述每组风机输出模块的下桥臂包括第四开关管，所述第四开关管的栅极与所述控制芯片的风机下桥臂输出端相连，所述第四开关管的集电极与所述第三开关管的发射极相连，所述第四开关管的发射极作为所述风机逆变器的第二输入端与设置在所述基板上的风机下桥发射极引脚相连。

7.如权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述风机逆变器包括三组风机输出模块，每组风机输出模块包括上桥臂和下桥臂，其中，

所述每组风机输出模块的上桥臂包括第三开关管、第二自举电容和第二稳压电容，所述第三开关管的栅极与所述控制芯片的风机上桥臂输出端相连，所述第三开关管的集电极作为所述风机逆变器的第一输入端与所述外部电源相连，所述第三开关管的发射极与设置在所述基板上的风机输出引脚相连，所述第二自举电容的一端与设置在所述基板上的风机输出引脚相连，所述第二自举电容的一端还与所述控制芯片的第一风机电平端相连，所述第二自举电容的另一端与所述控制芯片的第二风机电平端相连，所述第二稳压电容与所述第二自举电容并联连接；

所述每组风机输出模块的下桥臂包括第四开关管，所述第四开关管的栅极与所述控制芯片的风机下桥臂输出端相连，所述第四开关管的集电极与所述第三开关管的发射极相连，所述第四开关管的发射极作为所述风机逆变器的第二输入端与设置在所述基板上的风机下桥发射极引脚相连。

8.如权利要求1或6或7所述的智能功率模块，其特征在于，还包括：

设置在所述基板上的风机电流采样电路，所述风机电流采样电路的一端与所述风机逆变器的第二输入端和设置在所述基板上的风机下桥发射极引脚均相连，所述风机电流采样电路的另一端与设置在所述基板上的风机电流检测引脚相连，所述风机电流采样电路用以采集流过所述风机逆变器的第二输入端的电流。

9.如权利要求1或6或7所述的智能功率模块，其特征在于，还包括：

设置在所述基板上的风机电流采样电路，所述风机电流采样电路的一端与所述风机逆变器的第二输入端和设置在所述基板上的风机下桥发射极引脚均相连，所述风机电流采样电路的另一端与设置在所述基板上的第一风机电流检测引脚和第二风机电流检测引脚相连，所述风机电流采样电路用以采集流过所述风机逆变器的第二输入端的电流；

其中，所述第一风机电流检测引脚通过第三路径连接到所述空调控制器，所述第二风机电流检测引脚通过第四路径连接到所述控制芯片。

10.如权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述PFC电路包括PFC二极管和PFC开关管，所述智能功率模块还包括：

设置在所述基板上的PFC电流采样单元，所述PFC电流采样单元与所述PFC开关管的发射极相连并具有节点，所述节点与设置在所述基板上的PFC电流检测引脚相连，所述PFC电流采样单元用以采集所述PFC开关管的发射极电流。

11.如权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述PFC电路包括PFC二极管和PFC开关管，所述智能功率模块还包括：

设置在所述基板上的PFC电流采样单元，所述PFC电流采样单元与所述PFC开关管的发射极相连并具有节点，所述节点与设置在所述基板上的第一PFC电流检测引脚和第二PFC电流检测引脚分别相连，所述PFC电流采样单元用以采集所述PFC开关管的发射极电流；

其中，所述第一PFC电流检测引脚通过第五路径连接到所述空调控制器，所述第二PFC电流检测引脚通过第六路径连接到所述控制芯片。

12.如权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，还包括：

设置在所述基板上的温度检测单元。

13.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1-12任一项所述的智能功率模块。