CN110190587A - 过流保护方法、过流保护电路、智能功率模块及空调器 - Google Patents

过流保护方法、过流保护电路、智能功率模块及空调器 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种过流保护方法、过流保护电路、智能功率模块和空调器，过流保护方法首先获取智能功率模块的实时温度和实时电压值，根据智能功率模块实时温度确定智能功率模块的耐流值，并将耐流值转换为对应大小的电压值。当实时电压值大于或等于智能功率模块的耐流值对应的电压值，控制智能功率模块停止工作，当实时电压值小于智能功率模块的耐流值的电压值，控制智能功率模块保持当前工作状态。本发明解决了现有技术中智能功率模块过流保护失效的技术问题。

Description

过流保护方法、过流保护电路、智能功率模块及空调器
技术领域
本发明涉及智能功率模块过流保护的技术领域，特别涉及过流保护方法、过流保护电路、智能功率模块及空调器。
背景技术
现有技术中，智能功率模块(Intelligent Power Module，IPM)的过流保护电路通常是通过基准电路设置一个基准电流，过流保护电路检测到智能功率模块的电流值时，通过运放与给定的基准电流值比较，当超出这个值时，拉低输出至控制器的电压，使得控制器获知过流信号，输出控制信号至所述智能功率模块实现过流保护。
但是，通过实验我们发现，现有的智能功率模块能够承受的最大的电流值是可以变化的，容易导致智能功率模块实际设定的基准电流值超出或者低于智能功率模块承受的范围，因此会使得智能功率模块过流保护失效。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种过流保护方法，旨在解决智能功率模块的过流保护失效的问题。
为实现上述目的，本发明提出一种过流保护方法，用于智能功率模块，所述过流保护方法包括：
获取智能功率模块的实时温度和实时电压值；
根据所述智能功率模块的实时温度确定智能功率模块的耐流值，并将所述耐流值转换为对应大小的电压值；
当所述实时电压值大于或等于所述智能功率模块的耐流值对应的电压值时，控制所述智能功率模块停止工作；
当所述实时电压值小于所述智能功率模块的耐流值对应的电压值时，控制所述智能功率模块保持当前工作状态。
在一实施例中，所述获取智能功率模块的实时温度和实时电压值的步骤之前还包括：
建立所述智能功率模块的温度-耐流曲线。
所述根据所述智能功率模块的电压值获取所述智能功率模块的耐流值的步骤包括：
获取所述智能功率模块的实时温度；
根据所述智能功率模块的实时温度与所述智能功率模块的温度-耐流曲线确定所述智能功率模块的耐流值。
在一实施例中，所述“建立所述智能功率模块的温度-耐流曲线”的步骤具体包括：
获取智能功率模块处于多个不同温度下所述智能功率模块能通过的最大电流值；
记录多个温度和对应温度下的所述智能功率模块的最大电流值；
根据记录下的温度和对应温度下的所述智能功率模块的最大电流值拟合成智能功率模块的温度-耐流曲线。
在一实施例中，所述“建立智能功率模块的温度-耐流曲线”的步骤具体包括：
在智能功率模块的工作电流范围内任取电流I0；
确定智能功率模块在电流I0条件下的功耗P(I0)；
根据智能功率模块在电流I0条件下的功耗P(I0)及结壳热阻为Rjc计算出结壳温升ΔTjc(I0)；
根据智能功率模块的最大允许结温为Tjmax和智能功率模块在电流I0条件下的结壳温升ΔTjc(I0)确定智能功率模块在电流I0条件下的最大允许壳温；
重复上述步骤可以获得多个电流I1-In获得对应条件下最大允许壳温Tcmax(I1)-Tcmax(In)；
将以上电流I1-In与最大允许壳温Tcmax(I1)-Tcmax(I1)拟合成智能功率模块的温度-耐流曲线。
在一实施例中，所述结壳温升ΔTjc(I0)等于功耗P(I0)及结壳热阻Rjc计的乘积。
在一实施例中，所述最大允许壳温Tcmax(I0)等于最大允许结温Tjmax减去所述结壳温升ΔTjc(I0)。
在一实施例中，在智能功率模块的温度-耐流曲线中：
所述智能功率模块的温度越高，智能功率模块的耐流值越低。
为实现上述目的，本发明还提出一种过流保护电路，用于智能功率模块，包括
电流采集电路，用于采集实时电流信号并将所述实时电流信号转换为对应大小的实时电压值；
温度传感器，用于采集智能功率模块的实时温度；
存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的过流保护程序，所述智能功率模块过流保护程序被所述处理器执行时实现如上所述过流保护方法的步骤。
在一实施例中，所述处理器包括：
控制器，用于获取智能功率模块的实时温度和实时电压值，并根据所述智能功率模块实时温度确定智能功率模块的耐流值，并将所述耐流值转换为对应大小的参考电压值；
比较电路，用于将所述实时电压值与所述参考电压值比较，当所述实时电压值大于或等于所述智能功率模块的耐流值对应的电压值时，控制所述智能功率模块停止工作；当所述实时电压值小于所述智能功率模块的耐流值的电压值时，控制所述智能功率模块保持当前工作状态。
在一实施例中，电流采集电路包括采样信号输出端，所述控制器包括温度采集端、过流信号输入端、参考电平输出端和控制信号输出端，所述比较电路包括采样信号输入端、参考电平输入端和过流信号输出端；
所述电流采集电路的采样信号输出端与所述比较电路的采样信号输入端连接；所述处理器的过流信号输入端与所述比较电路的过流信号输出端连接；所述处理器的温度采集端与所述智能功率模块连接，所述参考电平输出端与所述比较电路的参考电平输入端连接，所述处理器的控制信号输出端与所述智能功率模块的过流保护端连接。
为实现上述目的，本发明还提出一种智能功率模块，包括如上所述的过流保护电路。
为实现上述目的，本发明还提出一种空调器，包括如上所述的过流保护电路，或者如上所述的智能功率模块。
在一实施例中，所述过流保护电路可以设置于室内机或者室外机中。
本发明的技术方案，首先获取智能功率模块的实时温度和实时电压值；然后根据所述智能功率模块的实时温度确定智能功率模块的耐流值，并将所述耐流值转换为对应大小的电压值，以实现电流值到电压值的转换；当所述实时电压值大于或等于所述智能功率模块的耐流值对应的电压值时，控制所述智能功率模块停止工作，以实现过流保护；当所述实时电压值小于代表所述智能功率模块的耐流值的电压值时，控制所述智能功率模块保持当前工作状态，从而避免了由于温度的变化导致智能功率模块出现的过流保护失效的问题。在该种方式中，是将温度引发的智能功率模块的耐流值的变化引入变化量之中，通过检测温度确定此时的智能功率模块的耐流值，随后，将耐流值转换为对应的电压值作为参考电压，由此避免了温度过高时智能功率模块的耐流值降低出现的过流保护失效的问题。另外，在温度较低时智能功率模块的耐流值升高，因此，可以提高相应的耐流值，以扩大智能功率模块的工作范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明过流保护方法的流程示意图；
图2为本发明过流保护方法的流程示意图；
图3为本发明过流保护方法的流程示意图；
图4为本发明过流保护方法的流程示意图；
图5为本发明过流保护方法的流程示意图；
图6为本发明过流保护方法一实施例中的温度-耐流曲线示意图；
图7为本发明智能功率模块的模块示意图；
图8为过流保护电路的电路示意图。
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
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。
本发明提出一种过流保护方法，用于智能功率模块，以解决现有技术中过流保护方法过流保护失效的技术问题，以实现更为安全的过流保护。如图1所示，下面以一般智能功率模块为例进行说明：
S10、获取智能功率模块的实时温度和实时电压值；
本实施例中，获取智能功率模块的实时温度一般可以通过温敏电阻以及温度传感器等多种检测方式检测到智能功率模块的实时温度，温敏电阻以及温度传感器等可以是智能功率模块自带的检测组件或者是另外的器件，智能功率模块的实时电压值是将采集到的实时电流值转换成对应的电压值，可以通过检测的器件直接检测到实时电流值，并通过检测器件直接转换为对应的电压值，如电阻、大部分电流传感器均采用这种原理，另外，还可以直接检测电流，通过增加电流电压转换电路来将实时电流值转换为对应的电压值。
S20、根据所述智能功率模块的实时温度确定智能功率模块的耐流值，并将所述耐流值转换为对应大小的电压值；
本实施例中，获取实时温度后，可以通过匹配温度-耐流曲线来确定智能功率模块的耐流值，耐流值为相应温度下智能功率模块所能承受的最大电流，应该声明的是，此时的耐流值是智能功率模块可以正常工作的电流值，可能大于额定电流或者等于额定电流，不会对智能功率模块造成损伤。当耐流值随着智能功率模块温度的变化而变化时，变化规律一般为温度降低-耐流升高或者温度升高-耐流降低，不同的温度值对应的耐流值随着智能功率模块的不同而随之变化，当然，我们的技术方案也适用其他耐流值随着温度有着明显变化的场合，并不仅仅局限于智能功率模块，而且温度变化方向可以是温度降低-耐流降低或者温度升高-升高，只需要针对不同应用场合拟合相应的温度-耐流曲线即可。在获取实时温度对应的耐流值之后，通过电流-电压转换将耐流值转换成对应的电压。在一实施例中，拟合之后的温度-耐流曲线图如图6所示。
S30、当所述实时电压值大于或等于所述智能功率模块的耐流值对应的电压值时，控制所述智能功率模块停止工作；
本实施例中，将所述实时电压值与所述智能功率模块的耐流值对应的电压值比较，若所述实时电压值大于或等于所述智能功率模块的耐流值对应的电压值，表示实时电流值已经超出智能功率模块的耐流值，会对智能功率模块的寿命以及元器件造成不可逆转的损伤，所以需要控制智能功率模块停止工作以进行过流保护。由于此时的耐流值是随着检测温度的改变而实时更新的，因此避免了由于温度的升高/降低导致的智能功率模块的耐流值下降、而固定耐流值的智能功率模块在达到耐流值时还没有进行过流保护的问题，也即智能功率模块高温/低温时过流保护失效的问题。若是智能功率模块是随温度升高而降低耐流值，则解决智能功率模块高温时过流保护失效的问题。若是智能功率模块是随温度降低而降低耐流值，则解决智能功率模块低温时过流保护失效的问题。
S40、当所述实时电压值小于所述智能功率模块的耐流值的电压值时，控制所述智能功率模块保持当前工作状态。
本实施例中，将所述实时电压值与所述智能功率模块的耐流值对应的电压值比较，若所述实时电压值小于所述智能功率模块的耐流值对应的电压值，控制所述智能功率模块保持工作，从而根据智能功率模块在不同温度下的不同耐流值，可以进一步扩宽智能功率模块的工作电流范围，提高智能功率模块的适用性，增加智能功率模块的适用场合，在进行过流保护的同时还能提高智能功率模块在低温/高温下的工作能力。避免出现智能功率模块还未达到耐流值时，就进行过流保护的情况。若是智能功率模块是随温度升高而增大耐流值，则提高智能功率模块在高温下的工作能力。若是智能功率模块是随温度降低而增大耐流值，则提高智能功率模块在低温下的工作能力。
在一实施例中，如图2所示，所述获取智能功率模块的实时温度和实时电压值的步骤之前还包括：
S50、建立所述智能功率模块的温度-耐流曲线。
在上述实施例中，温度-耐流曲线是采集的多个温度下的智能功率模块对应的耐流值拟合而成，建立智能功率模块的温度-耐流曲线的方式有多种，可以通过计算机采集相应的参数拟合，为了便于说明本发明的技术方案以及为了方便快捷的建立所述智能功率模块的温度-耐流曲线，以下例举两种方案来建立智能功率模块的温度-耐流曲线：
在第一种方案中，如图3所示，所述建立所述智能功率模块的温度-耐流曲线的步骤具体包括：
S501、获取智能功率模块处于多个不同温度下所述智能功率模块能通过的最大电流值；
在上述实施例中，由于不同温度值对应的智能功率模块的耐流值不一样，因此，需要进行电流测试，值得注意的是，不同规格的智能功率模块对应不同的温度-耐流曲线，因此，在每个智能功率模块投入使用之前均需进行电流测试，此时的最大电流值是指在不损坏智能功率模块的情况下，能长时间通过的最大电流值。
S502、记录多个温度和对应温度下的所述智能功率模块的最大电流值；
采集尽可能多的样本数据才会使得后续拟合的智能功率模块的温度-耐流曲线更加准确，更具有参考意义。
S503、根据记录下的温度和对应温度下的所述智能功率模块的最大电流值拟合成智能功率模块的温度-耐流曲线。
在上述的方案中，数据采集过程主要是对智能功率模块进行电流测试，测试耐流值，这个过程可在实验室进行也可以是有相关功能的产品进行自测。
在第二种方案中，如图4所示，所述建立智能功率模块的温度-耐流曲线的步骤具体包括：
S504、在智能功率模块的工作电流范围内任取电流I0；
此时的电流定义域一般是从零到电流温度最低时候的耐流值的范围，这个范围也可以稍作扩大，以保证数据的全面性。
S505、确定智能功率模块在电流I0下的功耗P(I0)；
智能功率模块的规格书可以通过网站供应商等处获得，通过规格书即可得到对应电流I0的功耗P(I0)。
S506、根据智能功率模块在电流I0条件下的功耗P(I0)及结壳热阻Rjc，计算出结壳温升ΔTjc(I0)；
结壳热阻为智能功率模块的基本参数，获得方式有多种，可以直接检测获得，也可以查找规格书获得。其中，结壳温升ΔTjc(I0)等于功耗P(I0)及结壳热阻Rjc计的乘积，即ΔTjc(I0)＝P(I0)*Rjc。
S507、根据智能功率模块的最大允许结温Tjmax和智能功率模块在I0条件下的结壳温升ΔTjc(I0)确定智能功率模块在电流I0条件下的所述最大允许壳温Tcmax(I0)等于最大允许结温Tjmax减去所述结壳温升ΔTjc(I0)，即Tcmax(I0)＝Tjmax-ΔTjc(I0)。
最高允许的结温一般由智能功率模块本身决定，获得方式有多种，可以直接检测获得，也可以查找规格书获得。最大允许壳温的计算公式为Tcmax(I0)＝Tjmax-ΔTjc(I0)。
S508、重复上述步骤获得多个I1～In条件下对应的最大允许壳温Tcmax(I1)～Tcmax(In)；
S509、根据多个电流I1～In与最大允许壳温Tcmax(I1)～Tcmax(In)拟合成智能功率模块的温度-耐流曲线。
以上的两种方案仅为建立温度-耐流曲线的可选实施例，可以单独实施，也可以结合实施，并不局限于某一种方案。建立成的温度曲线变化不唯一，可以呈现各种曲线。
值得注意的是，在一实施例中，在智能功率模块的温度-耐流曲线中：
所述智能功率模块的温度越高，智能功率模块的耐流值越低。
因此，在高温时，智能功率模块的耐流值降低，要降低电流阈值，从而在较低的电流时就触发过流保护，以避免过流保护失效问题，对智能功率模块造成不可逆转的损伤。在低温时，智能功率模块的耐流值升高，可以最大幅度提高电流阈值，使得低温时智能功率模块在较高电流的情况下才会触发过流保护，使得智能功率模块在低温时，电流可以工作的范围会比同样温度下电流阈值固定的智能功率模块的工作电流范围大，以此扩宽了智能功率模块的适用范围，一定程度上提高了智能功率模块在低温时候的适用性。具体建立成的温度-耐流曲线(智能功率模块的过流保护需求随温度变化曲线)可以如图6所示。
在一实施例中，如图5所示，所述根据所述智能功率模块的电压值获取所述智能功率模块的耐流值的步骤包括：
S201、获取所述智能功率模块的实时温度；
此时可以通过多种温度的获取方法获取实时温度，如温度传感器等常用的温度采集方法，可以根据检测精度需要选取合适的采集方式。
S202、根据所述智能功率模块的实时温度与所述智能功率模块的温度-耐流曲线确定所述智能功率模块的耐流值。
此时的匹配过程是寻找和检测到的温度最接近的点，获取此刻对应的耐流值，此过程可以通过处理器或着控制芯片实现。
为实现上述目的，本发明还提出一种过流保护电路，包括电流采集电路102、温度传感器100、存储器103、处理器104及存储在所述存储器103上并可在所述处理器104上运行的智能功率模块过流保护程序，所述智能功率模块过流保护程序被所述处理器104执行时实现过流保护方法的步骤。
值得注意的是，因为本发明过流保护电路包含了上述过流保护方法的全部实施例，因此本发明过流保护电路具有上述过流保护方法的所有有益效果，此处不再赘述。
上述实施例中，电流采集电路102采集实时电流信号并将所述实时电流信号转换为对应大小的实时电压值，温度传感器100采集智能功率模块的实时温度。处理器获取智能功率模块的实时温度和实时电压值，根据所述智能功率模块实时温度确定智能功率模块的耐流值，并将所述耐流值转换为对应大小的参考电压值，将所述实时电压值与所述参考电压值比较，在所述实时电压值大于或等于所述参考电压值时，输出过流保护信号以控制智能功率模块停止工作。其中，耐流值随着温度的变化而变化，使得不同温度下，参考电压值也不一样，从而实现了智能功率模块的智能保护，避免了智能功率模块的过流保护失效。在此基础上，由于温度降低时，智能功率保护模块的耐流值会相应增大，因此还可以实现低温时工作范围的扩展。
其中，电流采集电路102采集实时电流信号并将所述实时电流信号转换为对应大小的实时电压值，此时，电流采集电路102采集的智能功率模块的电流可以是直流母线电流或者是IGBT管流经的电流，当是直流母线电流时，可以直接将直流母线电流值转换为对应的实时电压值，当采集的是IGBT管的电流时，需要采集所有的PFC支路的IGBT管的电流值相加，相加后的电流值为智能功率模块的电流值。
在一实施例中，如图7所示，所述处理器104包括控制器1041和比较电路1042。
其中，所述处理器104获取智能功率模块的实时温度和实时电压值，根据所述智能功率模块实时温度确定智能功率模块的耐流值，并将所述耐流值转换为对应大小的参考电压值。所述比较电路1042将所述实时电压值与所述参考电压值比较，在所述实时电压值大于或等于所述参考电压值时，控制所述智能功率模块停止工作，当所述实时电压值小于所述智能功率模块的耐流值的电压值时，控制所述智能功率模块保持当前工作状态。
上述实施例中，比较电路1042通过输出过流保护信号控制智能功率模块停止工作，过流保护信号可以设置为高低电平的任意一种，若低电平为过流保护信号，其触发条件为所述实时电压值大于或等于所述参考电压值时，触发后智能功率模块实行过流保护。值得注意的是，此时的参考电压是随着温度变化设置的动态参考电压，可以根据智能功率模块在不同温度下的不同耐流值设置为与耐流值对应的参考电压，可以进一步扩宽智能功率模块的工作电流范围，提高智能功率模块的适用性，增加智能功率模块的适用场合，在进行过流保护的同时还能提高智能功率模块在低温下的工作能力。避免出现智能功率模块还未达到耐流值时，就进行过流保护的情况。
需要说明的是，任何实现上述各功能电路之间信号传递的连接关系均可，并不限定，本实施例中，采用如下连接关系实现上述各功能电路之间信号传递，如图7所示，电流采集电路102包括采样信号输出端，所述控制器1041包括温度采集端、过流信号输入端、参考电平输出端和控制信号输出端，所述比较电路1042包括采样信号输入端、参考电平输入端IOCP(temperature)和过流信号输出端V OCP。所述电流采集电路102的采样信号输出端与所述比较电路1042的采样信号输入端连接。所述控制器1041的过流信号输入端与所述比较电路1042的过流信号输出端V OCP连接。所述控制器1041的温度采集端与所述温度传感器100连接，所述参考电平输出端与所述比较电路1042的参考电平输入端I OCP(temperature)连接，所述控制器1041的控制信号输出端与所述智能功率模块的过流保护端(即多个PFC支路的受控端)连接。
在一实施例中，如图8所示，电流采集电路102包括运放芯片U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6，运放芯片U2包括第一正极输入脚+IN1、第一负极输入脚-IN1、第二正极输入脚+IN2、第二负极输入脚-IN2、第一输出脚OUT1、第二输出脚OUT2、电源脚VCC和GND接地脚，所述运放芯片U2的第一正极输入脚+IN1、所述第一电阻R1的第一端及第二电阻R2的第一端互连，运放芯片U2的第一负极输入脚-IN1、所述第三电阻R3的第一端及所述第四电阻的第一端互连，运放芯片U2的第一输出脚OUT1、第三电阻R3的第二端及第五电阻R5的第一端互连。第一电阻R1的第二端与第一电源V1连接。第六电阻R6的第一端与第四电阻的第二端连接，第六电阻R6的第二端与第二电阻R2的第二端均接地，第五电阻R5的第二端为电流采集电路102的采样信号输出端。所述运放芯片U2的第二正极输入脚+IN2、第二负极输入脚-IN2、第二输出脚OUT2和GND接地脚均接地。运放芯片U2的电源脚VCC连接第一电源V1。
其中，第一电阻R1为采样电阻，在采集到的电流后经过运放芯片U2的作用后，可以将原本比较微弱的电流信号放大，通过第五电阻R5转换为实时电压值。
在一实施例中，运放芯片U2的型号为IC907。
在一实施例中，如图8所示，比较电路1042包括比较器U1和第七电阻R7，比较器U1包括第一正极输入脚+IN1、第一负极输入脚-IN1和第一输出脚OUT1，比较器U1的第一正极输入脚+IN1为所述比较电路1042的采样信号输入端，比较器U1的第一负极输入脚-IN1与所述第七电阻R7的第一端连接，其连接节点为所述比较电路1042的参考电平输入端I OCP(temperature)，比较器U1的第一输出脚OUT1为比较电路1042的过流信号输出端V OCP，第七电阻R7的第二端与第二电源V2连接。
其中，比较器U1将变化的参考电压值与实时电压值比较，从而输出比较结果，当参考电压值大于实时电压值，输出高电平，智能功率模块继续工作。当参考电压值小于或者等于实时电压值，输出低电平，控制器1041输出控制信号控制智能功率模块停止工作。从而实现了智能功率模块的动态过流保护，有效的防止智能功率模块失效。
在一实施例中，运放芯片U2的型号为IC908。
第一电源V1和第二电源V2为5V电源。
在一实施例中，如图8所示，控制器1041可为通用的各种控制器1041。
为实现上述目的，本发明还提出一种智能功率保护模块，包括过流保护电路。
值得注意的是，因为本发明智能功率模块包含了上述过流保护电路的全部实施例，因此本发明智能功率模块具有上述过流保护电路的所有有益效果，此处不再赘述。
在上述实施例中，智能功率模块包括多个PFC支路，PFC支路中包括IGBT管，若此时采集的为单个PFC支路的值，将单路实时电流值转换为单路实时电压值，将耐流值分成与PFC支路相应的等份，然后转换为单路参考电压值，将单路实时电压值与单路参考电压值比较，具体判断规则如上所述，处理器单独控制每一路PFC支路的工作。从而可以实现一对一的智能电流保护。
为实现上述目的，本发明还提出一种空调器，包括智能功率模块，智能功率模块包括过流保护电路、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的智能功率模块过流保护程序，所述智能功率模块过流保护被所述处理器执行时实现如过流保护方法的步骤。
其中，所述过流保护电路采集所述智能功率模块的实时电流信号，并将其转换为实时电压值，所述处理器采集温度信号并确定智能功率模块的耐流值，并将所述耐流值转换为对应大小的参考电压值，然后通过所述参考电压值和所述实时电压值的大小关系判断所述智能功率模块是否过流，并在所述智能功率模块过流时，控制所述智能功率模块停止工作。
值得注意的是，因为本发明空调器包含了上述过流保护电路的全部实施例，因此本发明空调器具有上述过流保护电路的所有有益效果，此处不再赘述。
在一实施例中，所述过流保护电路可以设置于室内机或者室外机中。

Claims (10)

1.一种过流保护方法，用于智能功率模块，其特征在于，所述过流保护方法包括：
获取智能功率模块的实时温度和实时电压值；
根据所述智能功率模块的实时温度确定智能功率模块的耐流值，并将所述耐流值转换为对应大小的电压值；
当所述实时电压值大于或等于所述智能功率模块的耐流值对应的电压值时，控制所述智能功率模块停止工作；
当所述实时电压值小于所述智能功率模块的耐流值对应的电压值时，控制所述智能功率模块保持当前工作状态。
2.如权利要求1所述的过流保护方法，其特征在于，所述获取智能功率模块的实时温度和实时电压值的步骤之前还包括：建立所述智能功率模块的温度-耐流曲线；
所述根据所述智能功率模块的电压值获取所述智能功率模块的耐流值的步骤包括：
获取所述智能功率模块的实时温度；
根据所述智能功率模块的实时温度与所述智能功率模块的温度-耐流曲线确定所述智能功率模块的耐流值。
3.如权利要求2所述的过流保护方法，其特征在于，所述建立所述智能功率模块的温度-耐流曲线的步骤具体包括：
获取智能功率模块处于多个不同温度下所述智能功率模块能通过的最大电流值；
记录多个温度和对应温度下的所述智能功率模块的最大电流值；
根据记录下的温度和对应温度下的所述智能功率模块的最大电流值拟合成智能功率模块的温度-耐流曲线。
4.如权利要求2所述的过流保护方法，其特征在于，所述建立智能功率模块的温度-耐流曲线的步骤具体包括：
在智能功率模块的工作电流范围内任取电流I0；
确定智能功率模块在电流I0条件下的功耗P(I0)；
根据智能功率模块在电流I0条件下的功耗P(I0)及结壳热阻Rjc计算出结壳温升ΔTjc(I0)；
根据智能功率模块的最大允许结温Tjmax和智能功率模块在电流I0条件下的结壳温升ΔTjc(I0)确定智能功率模块在电流I0条件下的最大允许壳温；
重复上述步骤获得多个电流I1-In条件下对应的最大允许壳温Tcmax(I1)-Tcmax(In)；
根据多个电流I1-In与最大允许壳温Tcmax(I1)-Tcmax(In)拟合成智能功率模块的温度-耐流曲线。
5.如权利要求4所述的过流保护方法，其特征在于，所述结壳温升ΔTjc(I0)等于功耗P(I0)及结壳热阻Rjc计的乘积。
6.如权利要求4所述的过流保护方法，其特征在于，所述最大允许壳温Tcmax(I0)等于最大允许结温Tjmax减去所述结壳温升ΔTjc(I0)。
7.一种过流保护电路，用于智能功率模块，其特征在于，包括：
电流采集电路，用于采集实时电流信号并将所述实时电流信号转换为对应大小的实时电压值；
温度传感器，用于采集智能功率模块的实时温度；
存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的过流保护程序，所述过流保护程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的过流保护方法的步骤。
8.如权利要求7所述的过流保护电路，其特征在于，所述处理器包括：
控制器，用于获取智能功率模块的实时温度和实时电压值，并根据所述智能功率模块的实时温度确定智能功率模块的耐流值，并将所述耐流值转换为对应大小的电压值；
比较电路，用于将所述实时电压值与所述参考电压值比较，当所述实时电压值大于或等于所述智能功率模块的耐流值对应的电压值时，控制所述智能功率模块停止工作；当所述实时电压值小于所述智能功率模块的耐流值的电压值时，控制所述智能功率模块保持当前工作状态。
9.一种智能功率模块，其特征在于，包括如权利要求7或8所述的过流保护电路。
10.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求7或8所述的过流保护电路，或者包括如权利要求9所述的智能功率模块。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111679118A (zh) * 2020-06-11 2020-09-18 同济大学 一种考虑电阻阻值漂移的电流信号实时在线检测方法
CN113983664A (zh) * 2021-10-29 2022-01-28 北京小米移动软件有限公司 空调器及其控制方法、计算机可读存储介质
CN114636852A (zh) * 2022-03-17 2022-06-17 苏州浪潮智能科技有限公司 服务器的过流测试方法、装置、服务器及可读存储介质
CN115764812A (zh) * 2022-12-26 2023-03-07 广州市德珑电子器件有限公司 一种开关电源自动保护方法及开关电源

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050099751A1 (en) * 2003-11-12 2005-05-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device having overcurrent protection function and data setting method thereof
CN102751702A (zh) * 2012-06-18 2012-10-24 广东美的制冷设备有限公司 一种用于智能功率模块的电流采样电路
CN106711978A (zh) * 2017-01-06 2017-05-24 广东美的制冷设备有限公司 可调式ipm模块的过流保护电路、方法及空调器
CN106788050A (zh) * 2016-12-23 2017-05-31 广东高标电子科技有限公司 用于电机控制器的功率器件控制与过温保护系统及方法
CN107861040A (zh) * 2016-09-22 2018-03-30 北京航空航天大学 一种基于仿真建模和短时试验的igbt间歇寿命试验方法
CN109581178A (zh) * 2018-12-21 2019-04-05 武汉合康电驱动技术有限公司 确定电压型逆变器igbt模块结温的方法及设备

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050099751A1 (en) * 2003-11-12 2005-05-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device having overcurrent protection function and data setting method thereof
CN102751702A (zh) * 2012-06-18 2012-10-24 广东美的制冷设备有限公司 一种用于智能功率模块的电流采样电路
CN107861040A (zh) * 2016-09-22 2018-03-30 北京航空航天大学 一种基于仿真建模和短时试验的igbt间歇寿命试验方法
CN106788050A (zh) * 2016-12-23 2017-05-31 广东高标电子科技有限公司 用于电机控制器的功率器件控制与过温保护系统及方法
CN106711978A (zh) * 2017-01-06 2017-05-24 广东美的制冷设备有限公司 可调式ipm模块的过流保护电路、方法及空调器
CN109581178A (zh) * 2018-12-21 2019-04-05 武汉合康电驱动技术有限公司 确定电压型逆变器igbt模块结温的方法及设备

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111679118A (zh) * 2020-06-11 2020-09-18 同济大学 一种考虑电阻阻值漂移的电流信号实时在线检测方法
CN113983664A (zh) * 2021-10-29 2022-01-28 北京小米移动软件有限公司 空调器及其控制方法、计算机可读存储介质
CN114636852A (zh) * 2022-03-17 2022-06-17 苏州浪潮智能科技有限公司 服务器的过流测试方法、装置、服务器及可读存储介质
CN114636852B (zh) * 2022-03-17 2024-01-09 苏州浪潮智能科技有限公司 服务器的过流测试方法、装置、服务器及可读存储介质
CN115764812A (zh) * 2022-12-26 2023-03-07 广州市德珑电子器件有限公司 一种开关电源自动保护方法及开关电源
CN115764812B (zh) * 2022-12-26 2023-07-18 广州市德珑电子器件有限公司 一种开关电源自动保护方法及开关电源

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