CN110601581A - 智能功率模块、电控装置及空调器 - Google Patents

智能功率模块、电控装置及空调器 Download PDF

Info

Publication number
CN110601581A
CN110601581A CN201810618248.2A CN201810618248A CN110601581A CN 110601581 A CN110601581 A CN 110601581A CN 201810618248 A CN201810618248 A CN 201810618248A CN 110601581 A CN110601581 A CN 110601581A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bridge arm
diode
pfc
switch tube
upper bridge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810618248.2A
Other languages
English (en)
Inventor
李叶生
冯宇翔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Midea Group Co Ltd
Chongqing Midea Refrigeration Equipment Co Ltd
Original Assignee
Midea Group Co Ltd
Chongqing Midea Refrigeration Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Midea Group Co Ltd, Chongqing Midea Refrigeration Equipment Co Ltd filed Critical Midea Group Co Ltd
Priority to CN201810618248.2A priority Critical patent/CN110601581A/zh
Publication of CN110601581A publication Critical patent/CN110601581A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H02M1/088Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters for the simultaneous control of series or parallel connected semiconductor devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/505Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/515Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M7/521Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only in a bridge configuration
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2201/00Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the converter used
    • H02P2201/15Power factor Correction [PFC] circuit generating the DC link voltage for motor driving inverter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种智能功率模块、电控装置及空调器,该智能功率模块包括驱动IC电路、整流桥及二极管;驱动IC电路的上桥输出端经一电阻与上桥臂开关管的控制端连接,下桥输出端经一电阻与下桥臂开关管的控制端连接,PFC输出端经一电阻与PFC开关管的控制端连接;上桥臂开关管的集电极与第一高压区供电电源输入端连接,PFC开关管的集电极与二极管的阳极连接,二极管的阴极与第二高压区供电电源输入端连接,PFC开关管的集电极还与PFC输出端连接,整流桥的交流端与第一交流输入端及第二交流输入端连接,整流桥的直流端的正极与正极输出端连接,整流桥的直流端的负极与负极输出端连接。本发明提高了智能功率模块的集成度。

Description

智能功率模块、电控装置及空调器
技术领域
本发明涉及智能功率模块领域,尤其涉及一种智能功率模块、电控装置及空调器。
背景技术
智能功率模块,即IPM(Intelligent Power Module),是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动类产品。智能功率模块把功率开关器件和高压驱动电路集成在一起,并内藏有过电压、过电流和过热等故障检测电路。智能功率模块一方面接收MCU的控制信号,驱动后续电路工作,另一方面将系统的状态检测信号送回MCU。与传统分立方案相比,智能功率模块以其高集成度、高可靠性等优势赢得越来越大的市场,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、伺服驱动及变频家电的一种理想电力电子器件。
IPM在变频空调中广泛应用,现有技术中,驱动变频空调的压缩机的IPM和PFC电路是两个分立的部分,在变频空调中,如何简化电机驱动、加快工程设计和减小线路板体积以满足家用电器市场对热效率、可靠性和小线路板空间的需求,从而为空调变频板提供高度集成的解决方案,实现高能效和高可靠的家用电器设计是亟待解决的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种智能功率模块,旨在提高智能功率模块的集成度。
为了实现上述目的,本发明提供一种智能功率模块,所述智能功率模块包括驱动电压输入端、上桥控制信号输入端、下桥控制信号输入端、PFC控制信号输入端、第一交流输入端、第二交流输入端、第一高压区供电电源输入端、第二高压区供电电源输入端、PFC输出端、正极输出端、负极输出端、接地端、上桥臂开关管、下桥臂开关管、多个电阻、PFC电路的PFC开关管、所述PFC电路的整流桥、所述PFC电路的二极管、以及用于驱动所述上桥臂开关管、所述下桥臂开关管及所述PFC开关管工作的驱动IC电路;其中:
所述驱动电压输入端与所述驱动IC电路的驱动输入端连接,所述上桥控制信号输入端、所述下桥控制信号输入端及所述PFC控制信号输入端与所述驱动IC电路的相应控制输入端连接,所述驱动IC电路的上桥输出端经一所述电阻与所述上桥臂开关管的控制端连接,所述驱动IC电路的下桥输出端经一所述电阻与所述下桥臂开关管的控制端连接,所述驱动IC电路的PFC输出端经一所述电阻与所述PFC开关管的控制端连接,所述上桥臂开关管的集电极与所述第一高压区供电电源输入端连接,所述PFC开关管的集电极与所述二极管的阳极连接,所述二极管的阴极与所述第二高压区供电电源输入端连接,所述PFC开关管的集电极还与所述PFC输出端连接,所述上桥臂开关管的发射极与所述下桥臂开关管的集电极连接,所述上桥臂开关管与所述下桥臂开关管的连接节点与外部电机连接,所述下桥臂开关管的发射极经一所述电阻与所述接地端连接,所述PFC开关管的发射极经另一所述电阻与所述接地端连接;
所述整流桥的交流端分别与所述第一交流输入端及所述第二交流输入端连接,所述整流桥的直流端的正极与所述正极输出端连接,所述整流桥的直流端的负极与所述负极输出端连接。
优选地,所述驱动IC电路的上桥输出端的个数为3个,分别为第一上桥输出端、第二上桥输出端及第三上桥输出端,所述上桥臂开关管的个数为3个,分别为第一上桥臂开关管、第二上桥臂开关管和第三上桥臂开关管;其中:
所述驱动IC电路的所述第一上桥输出端经一所述电阻与所述第一上桥臂开关管的控制端连接,所述驱动IC电路的所述第二上桥输出端经一所述电阻与所述第二上桥臂开关管的控制端连接,所述驱动IC电路的所述第三上桥输出端经一所述电阻与所述第三上桥臂开关管的控制端连接。
优选地,所述驱动IC电路的下桥输出端的个数为3个,分别为第一下桥输出端、第二下桥输出端及第三下桥输出端,所述下桥臂开关管的个数为3个,分别为第一下桥臂开关管、第二下桥臂开关管和第三下桥臂开关管;其中:
所述驱动IC电路的所述第一下桥输出端经一所述电阻与所述第一下桥臂开关管的控制端连接,所述驱动IC电路的所述第二下桥输出端经一所述电阻与所述第二下桥臂开关管的控制端连接,所述驱动IC电路的所述第三下桥输出端经一所述电阻与所述第三下桥臂开关管的控制端连接。
优选地,所述智能功率模块还包括第一续流二极管、第二续流二极管、第三续流二极管、第四续流二极管、第五续流二极管、第六续流二极管及第七续流二极管;其中:
所述第一续流二极管的阴极与所述第一上桥臂开关管的集电极连接,所述第一续流二极管的阳极与所述第一上桥臂开关管的发射极连接,所述第二续流二极管的阴极与所述第二上桥臂开关管的集电极连接,所述第二续流二极管的阳极与所述第二上桥臂开关管的发射极连接,所述第三续流二极管的阴极与所述第三上桥臂开关管的集电极连接,所述第三续流二极管的阳极与所述第三上桥臂开关管的发射极连接;
所述第四续流二极管的阴极与所述第一下桥臂开关管的集电极连接,所述第四续流二极管的阳极与所述第一下桥臂开关管的发射极连接,所述第五续流二极管的阴极与所述第二下桥臂开关管的集电极连接,所述第五续流二极管的阳极与所述第二下桥臂开关管的发射极连接,所述第六续流二极管的阴极与所述第三下桥臂开关管的集电极连接,所述第六续流二极管的阳极与所述第三下桥臂开关管的发射极连接;
所述第七续流二极管的阴极与所述PFC开关管的集电极连接,所述第七续流二极管的阳极与所述PFC开关管的发射极连接。
优选地,所述整流桥包括第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管和第四整流二极管;其中:
所述第一整流二极管的阴极与所述第二整流二极管的阳极连接,所述第一整流二极管的阳极与所述第三整流二极管的阳极连接,所述第二整流二极管的阴极与所述第四整流二极管的阴极连接,所述第四整流二极管的阳极与所述第三整流二极管的阴极连接;所述第一整流二极管与所述第二整流二极管的连接节点与所述第一交流输入电流连接,所述第三整流二极管与所述第四整流二极管的连接节点与所述第二交流输入端连接,所述第二整流二极管与所述第四整流二极管的连接节点与所述正极输出端连接,所述第一整流二极管与所述第三整流二极管的连接节点与所述负极输出端连接。
优选地,所述PFC开关管、第一上桥臂开关管、所述第二上桥臂开关管、所述第三上桥臂开关管、所述第一下桥臂开关管、所述第二下桥臂开关管和所述第三下桥臂开关管为IGBT管。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种电控装置,所述电控装置包括PFC电路中的电感、第一电容、第二电容以及如上所述的智能功率模块;其中:
所述电感的第一端与所述智能功率模块的PFC输出端连接,所述电感的第二端与所述智能功率模块的正极输出端连接,所述智能功率模块的正极输出端还与所述第一电容的第一端连接,所述第一电容的第二端与所述智能功率模块的接地端连接,所述第二电容的第一端与所述智能功率模块的第二高压区供电电源输入端连接,所述第二电容的第二端与所述接地端连接。
优选地,所述电控装置还包括用于检测所述智能功率模块中整流桥的直流端所输出电流的电流检测电阻,所述电流检测电阻的第一端与所述智能功率模块的负极输出端连接,所述电流检测电阻的第二端与所述接地端连接。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种空调器,所述空调器包括如上所述的电控装置。
本发明智能功率模块由于将用于驱动所述上桥臂开关管、所述下桥臂开关管及所述PFC电路中的PFC开关管工作的驱动IC电路、所述PFC电路中的整流桥以及所述PFC电路中的二极管都集成于同一个IC芯片中,使得本发明智能功率模块相对于现有技术中智能功率模块,进一步地提高了智能功率模块的集成度,同时也提高了智能功率模块的可靠性。
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为本发明智能功率模块一实施例的结构示意图;
图2为本发明电控装置一实施例的结构示意图。
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。
本发明提供一种智能功率模块100,用于提高智能功率模块的集成度,以提高智能功率模块的可靠性。
图1为本发明智能功率模块一实施例的结构示意图,本实施例中,该智能功率模块100包括驱动电压输入端VCC、第一上桥控制信号输入端HIN1、第二上桥控制信号输入端HIN2、第三上桥控制信号输入端HIN3、第一下桥控制信号输入端LIN1、第二下桥控制信号输入端LIN2、第三下桥控制信号输入端LIN3、PFC控制信号输入端PFCIN、第一交流输入端AC1、第二交流输入端AC2、第一高压区供电电源输入端P1、第二高压区供电电源输入端P2、PFC输出端PFCOUT、正极输出端DC_P、负极输出端DC_N、接地端GND、上桥臂开关管、下桥臂开关管、多个电阻(如图中的R1、R2、R3、R4及R5)、PFC电路的PFC开关管IGBT3、用于驱动所述上桥臂开关管、所述下桥臂开关管及所述PFC开关管IGBT3工作的驱动IC电路101、所述PFC电路的整流桥102、以及所述PFC电路的二极管D1。
本实施例中,所述上桥臂开关管的个数为3个,分别为第一上桥臂开关管IGBT1、第二上桥臂开关管(图未示)和第三上桥臂开关管(图未示);本实施例中,所述下桥臂开关管的个数为3个,分别为第一下桥臂开关管IGBT2、第二下桥臂开关管(图未示)和第三下桥臂开关管(图未示)。本实施例中,所述第一上桥臂开关管IGBT1、所述第二上桥臂开关管、所述第三上桥臂开关管、所述第一下桥臂开关管IGBT2、所述第二下桥臂开关管、所述第三下桥臂开关管及所述PFC开关管IGBT3为IGBT管。
本实施例中,所述驱动电压输入端VCC与所述驱动IC电路101的驱动输入端(图未标号)连接,所述第一上桥控制信号输入端HIN1、所述第二上桥控制信号输入端HIN2、所述第三上桥控制信号输入端HIN3、所述第一下桥控制信号输入端LIN1、所述第二下桥控制信号输入端LIN2、所述第三下桥控制信号输入端LIN3及所述PFC控制信号输入端PFCIN与所述驱动IC电路101的相应控制输入端(图未标号)一一对应连接。
本实施例中,所述驱动IC电路101的上桥输出端的个数为3个,分别为第一上桥输出端HO1、第二上桥输出端HO2及第三上桥输出端HO3。具体地,所述驱动IC电路101的所述第一上桥输出端HO1经电阻R1与所述第一上桥臂开关管IGBT1的控制端(即所述第一上桥臂开关管IGBT1的门极)连接,所述驱动IC电路101的所述第二上桥输出端HO2经一电阻(图未示)与所述第二上桥臂开关管(图未示)的控制端连接,所述驱动IC电路101的所述第三上桥输出端HO3经一电阻(图未示)与所述第三上桥臂开关管(图未示)的控制端连接。
本实施例中,所述驱动IC电路101的下桥输出端的个数为3个,分别为第一下桥输出端LO1、第二下桥输出端LO2及第三下桥输出端LO3。具体地,所述驱动IC电路101的所述第一下桥输出端LO1经电阻R2与所述第一下桥臂开关管IGBT2的控制端(即所述第一下桥臂开关管IGBT2的门极)连接,所述驱动IC电路101的所述第二下桥输出端LO2经一电阻(图未示)与所述第二下桥臂开关管(图未示)的控制端连接,所述驱动IC电路101的所述第三下桥输出端LO3经一电阻(图未示)与所述第三下桥臂开关管(图未示)的控制端连接。
本实施例中,所述驱动IC电路101的PFC输出端PFCO经电阻R4与所述PFC开关管IGBT3的控制端连接,所述第一上桥臂开关管IGBT1、第二上桥臂开关管(图未示)和第三上桥臂开关管(图未示)的集电极与所述第一高压区供电电源P1输入端连接,所述PFC开关管IGBT3的集电极与所述二极管D1的阳极连接,所述二极管D1的阴极与所述第二高压区供电电源输入端P2连接,所述PFC开关管IGBT3的集电极还与所述PFC输出端PFCOUT连接,所述第一上桥臂开关管IGBT1的发射极与所述第一下桥臂开关管(图未示)的集电极连接,所述第二上桥臂开关管的发射极与所述第二下桥臂开关管的集电极连接,所述第三上桥臂开关管的发射极与所述第三下桥臂开关管的集电极连接,所述第一上桥臂开关管IGBT1与所述第一下桥臂开关管IGBT2的连接节点、所述第二上桥臂开关管与所述第二下桥臂开关管的连接节点及所述第三上桥臂开关管与所述第三下桥臂开关管的连接节点与外部电机M1连接,为电机M1提供三相电流;所述第一下桥臂开关管IGBT2的发射极、所述第二下桥臂开关管(图未示)的发射极及所述第三下桥臂开关管(图未示)的发射极经电阻R3与所述接地端GND连接,所述PFC开关管IGBT3的发射极经电阻R5与所述接地端GND连接。本实施例中,电阻R3和电阻R5均为电流采样电阻。
可以理解的是,本实施例中,所述PFC电路中的所述二极管D1用于防止所述第二高压区供电电源输入端P2的电流倒灌入所述PFC开关管IGBT3的集电极,对所述PFC开关管IGBT3起到保护作用。
本实施例中,所述整流桥102的交流端分别与所述第一交流输入端AC1及所述第二交流输入端AC2连接,所述整流桥102的直流端的正极(图未标号)与所述正极输出端DC_P连接,所述整流桥的直流端的负极(图未标号)与所述负极输出端DC_N连接。
进一步地,本实施例智能功率模块100还包括第一续流二极管FRD1、第二续流二极管(图未示)、第三续流二极管(图未示)、第四续流二极管FRD2、第五续流二极管(图未示)、第六续流二极管(图未示)及第七续流二极管FRD3。具体地,所述第一续流二极管FRD1的阴极与所述第一上桥臂开关管IGBT1的集电极连接,所述第一续流二极管FRD1的阳极与所述第一上桥臂开关管IGBT1的发射极连接,所述第二续流二极管(图未示)的阴极与所述第二上桥臂开关管(图未示)的集电极连接,所述第二续流二极管(图未示)的阳极与所述第二上桥臂开关管(图未示)的发射极连接,所述第三续流二极管(图未示)的阴极与所述第三上桥臂开关管(图未示)的集电极连接,所述第三续流二极管(图未示)的阳极与所述第三上桥臂开关管(图未示)的发射极连接;
所述第四续流二极管FRD2的阴极与所述第一下桥臂开关管IGBT2的集电极连接,所述第四续流二极管FRD2的阳极与所述第一下桥臂开关管IGBT2的发射极连接,所述第五续流二极管(图未示)的阴极与所述第二下桥臂开关管(图未示)的集电极连接,所述第五续流二极管(图未示)的阳极与所述第二下桥臂开关管(图未示)的发射极连接,所述第六续流二极管(图未示)的阴极与所述第三下桥臂开关管(图未示)的集电极连接,所述第六续流二极管(图未示)的阳极与所述第三下桥臂开关管(图未示)的发射极连接;
所述第七续流二极管FRD3的阴极与所述PFC开关管IGBT3的集电极连接,所述第七续流二极管FRD3的阳极与所述PFC开关管IGBT3的发射极连接。
本实施例中,所述整流桥102包括第一整流二极管D11、第二整流二极管D12、第三整流二极管D13和第四整流二极管D14。具体地,所述第一整流二极管D11的阴极与所述第二整流二极管D12的阳极连接,所述第一整流二极管D11的阳极与所述第三整流二极管D13的阳极连接,所述第二整流二极管D12的阴极与所述第四整流二极管D14的阴极连接,所述第四整流二极管D14的阳极与所述第三整流二极管D13的阴极连接;所述第一整流二极管D11与所述第二整流二极管D12的连接节点与所述第一交流输入电流AC1连接,所述第三整流二极管D13与所述第四整流二极管D14的连接节点与所述第二交流输入端AC2连接,所述第二整流二极管D12与所述第四整流二极管D14的连接节点与所述正极输出端DC_P连接,所述第一整流二极管D11与所述第三整流二极管D13的连接节点与所述负极输出端DC_N连接。
可以理解的是,当本实施例智能功率模块100应用于空调器(如变频空调器)时,所述电机M1可以为空调器的压缩机,也可以为空调器的风机。
本实施例智能功率模块100由于将用于驱动各所述上桥臂开关管、各所述下桥臂开关管及所述PFC电路中的PFC开关管IGBT3工作的驱动IC电路101、所述PFC电路中的整流桥102以及所述PFC电路中的二极管D1都集成于同一个IC芯片中,从而极大地提高了智能功率模块的集成度,同时也提高了智能功率模块的可靠性。当本实施例智能功率模块100应用于空调器时,能够极大地简化空调器的电控结构和降低空调器的电控成本,还能够减小空调器的电控板的体积和降低空调器的电控布线难度,同时也能够满足空调器对小型化、可靠性和降成本的需要。
本发明还提供一种电控装置,图2为本发明电控装置一实施例的结构示意图,参照图2,该电控装置包括PFC电路中的电感L1、第一电容C1、第二电容C2以及如上所述的智能功率模块100(即图1所示的智能功率模块100)。
本实施例中,所述电感L1的第一端与所述智能功率模块100的PFC输出端PFCOUT连接,所述电感L1的第二端与所述智能功率模块100的正极输出端DC_P连接,所述智能功率模块100的正极输出端DC_P还与所述第一电容C1的第一端连接,所述第一电容C1的第二端与所述智能功率模块100的接地端GND连接,所述第二电容C2的第一端与所述智能功率模块100的第二高压区供电电源输入端P2连接,所述第二电容C2的第二端与所述接地端GND连接。
进一步地,本实施例电控装置还包括用于检测所述智能功率模块100中整流桥102的直流端所输出电流的电流检测电阻R6,所述电流检测电阻R6的第一端与所述智能功率模块100的负极输出端DC_N连接,所述电流检测电阻R6的第二端与所述接地端GND连接。
需要说明的是,本实施例中,所述电感L1、第一电容C1、第二电容C2、电流检测电阻R6以及所述智能功率模块100中的整流桥102、所述二极管D1、所述PFC开关管IGBT3及所述续流二极管FRD3构成一个完整的PFC电路,所述电感L1、第一电容C1、第二电容C2、电流检测电阻R6由于体积等因素未集成在所述智能功率模块100中,集成于所述智能功率模块100内的所述开关管IGBT3的开关动作由所述智能功率模块100内的所述驱动IC101的PFC输出端PFCO的驱动信号所驱动。
本实施例电控装置中的智能功率模块100将用于驱动各所述上桥臂开关管、各所述下桥臂开关管及所述PFC电路中的PFC开关管IGBT3工作的驱动IC电路101、所述PFC电路中的整流桥102以及所述PFC电路中的二极管D1都集成于同一个IC芯片中,从而极大地提高了智能功率模块的集成度,同时也提高了智能功率模块的可靠性。当本实施例电控装置应用于空调器时,能够极大地简化空调器的电控结构和降低空调器的电控成本,还能够减小空调器的电控板的体积和降低空调器的电控布线难度,同时也能够满足空调器对小型化、可靠性和降成本的需要。综上所述,本实施例电控装置具有结构简单合理、操作灵活、成本低、高集成度、可靠性高及适用范围广的优点。
本发明还提供一种空调器,该空调器包括电控装置,该电控装置的结构可参照上述实施例,在此不再赘述。理所应当地,由于本实施例的空调器采用了上述电控装置的技术方案,因此该空调器具有上述电控装置所有的有益效果。
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,所述智能功率模块包括驱动电压输入端、上桥控制信号输入端、下桥控制信号输入端、PFC控制信号输入端、第一交流输入端、第二交流输入端、第一高压区供电电源输入端、第二高压区供电电源输入端、PFC输出端、正极输出端、负极输出端、接地端、上桥臂开关管、下桥臂开关管、多个电阻、PFC电路的PFC开关管、所述PFC电路的整流桥、所述PFC电路的二极管、以及用于驱动所述上桥臂开关管、所述下桥臂开关管及所述PFC开关管工作的驱动IC电路;其中:
所述驱动电压输入端与所述驱动IC电路的驱动输入端连接,所述上桥控制信号输入端、所述下桥控制信号输入端及所述PFC控制信号输入端与所述驱动IC电路的相应控制输入端连接,所述驱动IC电路的上桥输出端经一所述电阻与所述上桥臂开关管的控制端连接,所述驱动IC电路的下桥输出端经一所述电阻与所述下桥臂开关管的控制端连接,所述驱动IC电路的PFC输出端经一所述电阻与所述PFC开关管的控制端连接,所述上桥臂开关管的集电极与所述第一高压区供电电源输入端连接,所述PFC开关管的集电极与所述二极管的阳极连接,所述二极管的阴极与所述第二高压区供电电源输入端连接,所述PFC开关管的集电极还与所述PFC输出端连接,所述上桥臂开关管的发射极与所述下桥臂开关管的集电极连接,所述上桥臂开关管与所述下桥臂开关管的连接节点与外部电机连接,所述下桥臂开关管的发射极经一所述电阻与所述接地端连接,所述PFC开关管的发射极经另一所述电阻与所述接地端连接;
所述整流桥的交流端分别与所述第一交流输入端及所述第二交流输入端连接,所述整流桥的直流端的正极与所述正极输出端连接,所述整流桥的直流端的负极与所述负极输出端连接。
2.如权利要求1所述的智能功率模块,其特征在于,所述驱动IC电路的上桥输出端的个数为3个,分别为第一上桥输出端、第二上桥输出端及第三上桥输出端,所述上桥臂开关管的个数为3个,分别为第一上桥臂开关管、第二上桥臂开关管和第三上桥臂开关管;其中:
所述驱动IC电路的所述第一上桥输出端经一所述电阻与所述第一上桥臂开关管的控制端连接,所述驱动IC电路的所述第二上桥输出端经一所述电阻与所述第二上桥臂开关管的控制端连接,所述驱动IC电路的所述第三上桥输出端经一所述电阻与所述第三上桥臂开关管的控制端连接。
3.如权利要求1所述的智能功率模块,其特征在于,所述驱动IC电路的下桥输出端的个数为3个,分别为第一下桥输出端、第二下桥输出端及第三下桥输出端,所述下桥臂开关管的个数为3个,分别为第一下桥臂开关管、第二下桥臂开关管和第三下桥臂开关管;其中:
所述驱动IC电路的所述第一下桥输出端经一所述电阻与所述第一下桥臂开关管的控制端连接,所述驱动IC电路的所述第二下桥输出端经一所述电阻与所述第二下桥臂开关管的控制端连接,所述驱动IC电路的所述第三下桥输出端经一所述电阻与所述第三下桥臂开关管的控制端连接。
4.如权利要求1至3中任一项所述的智能功率模块,其特征在于,所述智能功率模块还包括第一续流二极管、第二续流二极管、第三续流二极管、第四续流二极管、第五续流二极管、第六续流二极管及第七续流二极管;其中:
所述第一续流二极管的阴极与所述第一上桥臂开关管的集电极连接,所述第一续流二极管的阳极与所述第一上桥臂开关管的发射极连接,所述第二续流二极管的阴极与所述第二上桥臂开关管的集电极连接,所述第二续流二极管的阳极与所述第二上桥臂开关管的发射极连接,所述第三续流二极管的阴极与所述第三上桥臂开关管的集电极连接,所述第三续流二极管的阳极与所述第三上桥臂开关管的发射极连接;
所述第四续流二极管的阴极与所述第一下桥臂开关管的集电极连接,所述第四续流二极管的阳极与所述第一下桥臂开关管的发射极连接,所述第五续流二极管的阴极与所述第二下桥臂开关管的集电极连接,所述第五续流二极管的阳极与所述第二下桥臂开关管的发射极连接,所述第六续流二极管的阴极与所述第三下桥臂开关管的集电极连接,所述第六续流二极管的阳极与所述第三下桥臂开关管的发射极连接;
所述第七续流二极管的阴极与所述PFC开关管的集电极连接,所述第七续流二极管的阳极与所述PFC开关管的发射极连接。
5.如权利要求1至3中任一项所述的智能功率模块,其特征在于,所述整流桥包括第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管和第四整流二极管;其中:
所述第一整流二极管的阴极与所述第二整流二极管的阳极连接,所述第一整流二极管的阳极与所述第三整流二极管的阳极连接,所述第二整流二极管的阴极与所述第四整流二极管的阴极连接,所述第四整流二极管的阳极与所述第三整流二极管的阴极连接;所述第一整流二极管与所述第二整流二极管的连接节点与所述第一交流输入电流连接,所述第三整流二极管与所述第四整流二极管的连接节点与所述第二交流输入端连接,所述第二整流二极管与所述第四整流二极管的连接节点与所述正极输出端连接,所述第一整流二极管与所述第三整流二极管的连接节点与所述负极输出端连接。
6.如权利要求3所述的智能功率模块,其特征在于,所述PFC开关管、第一上桥臂开关管、所述第二上桥臂开关管、所述第三上桥臂开关管、所述第一下桥臂开关管、所述第二下桥臂开关管和所述第三下桥臂开关管为IGBT管。
7.一种电控装置,其特征在于,所述电控装置包括PFC电路中的电感、第一电容、第二电容以及权利要求1至6中任一项所述的智能功率模块;其中:
所述电感的第一端与所述智能功率模块的PFC输出端连接,所述电感的第二端与所述智能功率模块的正极输出端连接,所述智能功率模块的正极输出端还与所述第一电容的第一端连接,所述第一电容的第二端与所述智能功率模块的接地端连接,所述第二电容的第一端与所述智能功率模块的第二高压区供电电源输入端连接,所述第二电容的第二端与所述接地端连接。
8.如权利要求7所述的电控装置,其特征在于,所述电控装置还包括用于检测所述智能功率模块中整流桥的直流端所输出电流的电流检测电阻,所述电流检测电阻的第一端与所述智能功率模块的负极输出端连接,所述电流检测电阻的第二端与所述接地端连接。
9.一种空调器,其特征在于,所述空调器包括权利要求7或8所述的电控装置。
CN201810618248.2A 2018-06-13 2018-06-13 智能功率模块、电控装置及空调器 Pending CN110601581A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810618248.2A CN110601581A (zh) 2018-06-13 2018-06-13 智能功率模块、电控装置及空调器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810618248.2A CN110601581A (zh) 2018-06-13 2018-06-13 智能功率模块、电控装置及空调器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110601581A true CN110601581A (zh) 2019-12-20

Family

ID=68849527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810618248.2A Pending CN110601581A (zh) 2018-06-13 2018-06-13 智能功率模块、电控装置及空调器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110601581A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112994424A (zh) * 2021-03-29 2021-06-18 广东汇芯半导体有限公司 智能双驱动ipm变频控制器和空调
CN113551796A (zh) * 2021-07-12 2021-10-26 珠海格力电器股份有限公司 一种桥臂结温检测装置、方法和空调

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202111629U (zh) * 2011-06-30 2012-01-11 山东朗进科技股份有限公司 智能变频模块
CN202135044U (zh) * 2011-07-05 2012-02-01 广东美的电器股份有限公司 智能变频复合功率模块
CN103516228A (zh) * 2012-06-18 2014-01-15 珠海格力电器股份有限公司 变频空调器的功率变换模块
CN105577019A (zh) * 2016-03-08 2016-05-11 广东美的制冷设备有限公司 智能功率模块和空调器
CN207150412U (zh) * 2017-09-22 2018-03-27 广东美的制冷设备有限公司 功率封装模块、控制电路和空调器
CN107994765A (zh) * 2017-12-28 2018-05-04 佛山市顺德区蚬华多媒体制品有限公司 智能功率模块
CN108092521A (zh) * 2017-12-28 2018-05-29 佛山市顺德区蚬华多媒体制品有限公司 智能功率模块
CN208257685U (zh) * 2018-06-13 2018-12-18 重庆美的制冷设备有限公司 智能功率模块、电控装置及空调器

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202111629U (zh) * 2011-06-30 2012-01-11 山东朗进科技股份有限公司 智能变频模块
CN202135044U (zh) * 2011-07-05 2012-02-01 广东美的电器股份有限公司 智能变频复合功率模块
CN103516228A (zh) * 2012-06-18 2014-01-15 珠海格力电器股份有限公司 变频空调器的功率变换模块
CN105577019A (zh) * 2016-03-08 2016-05-11 广东美的制冷设备有限公司 智能功率模块和空调器
CN207150412U (zh) * 2017-09-22 2018-03-27 广东美的制冷设备有限公司 功率封装模块、控制电路和空调器
CN107994765A (zh) * 2017-12-28 2018-05-04 佛山市顺德区蚬华多媒体制品有限公司 智能功率模块
CN108092521A (zh) * 2017-12-28 2018-05-29 佛山市顺德区蚬华多媒体制品有限公司 智能功率模块
CN208257685U (zh) * 2018-06-13 2018-12-18 重庆美的制冷设备有限公司 智能功率模块、电控装置及空调器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112994424A (zh) * 2021-03-29 2021-06-18 广东汇芯半导体有限公司 智能双驱动ipm变频控制器和空调
CN112994424B (zh) * 2021-03-29 2024-04-09 广东汇芯半导体有限公司 智能双驱动ipm变频控制器和空调
CN113551796A (zh) * 2021-07-12 2021-10-26 珠海格力电器股份有限公司 一种桥臂结温检测装置、方法和空调

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1544989A1 (en) Power module for ac/ac power conversion
CN110601581A (zh) 智能功率模块、电控装置及空调器
CN110752788A (zh) 智能功率模块的驱动ic电路、智能功率模块及空调器
CN213547390U (zh) 一种逆变驱动电路及变频装置
CN110798062A (zh) 功率调节模块、驱动电路及空调器
CN111030477B (zh) 一种环形布局的模块化并联半桥集成组件
CN110601602A (zh) 智能功率模块的驱动ic电路、智能功率模块及空调器
CN111817548B (zh) 一种智能功率模块
CN208257685U (zh) 智能功率模块、电控装置及空调器
EP3934076A1 (en) Power device and electric appliance
CN214480258U (zh) 智能双驱动ipm变频控制器和空调
CN111817593A (zh) 一种智能功率模块变频控制器
CN110752790A (zh) 智能功率模块的驱动ic电路、智能功率模块及空调器
CN215871226U (zh) 一种混合钳位五电平电压源型变换器
CN210467834U (zh) 智能功率模块及具有其的电器
CN114337465A (zh) 一种智能控制模块及其控制方法
CN113794357A (zh) 一种故障处理电路、芯片、智能功率模块和家用电器
CN111817597A (zh) 一种智能功率模块
CN112886846A (zh) 一种混合钳位五电平电压源型变换器及控制方法
CN110868086A (zh) 智能功率模块及空调器
CN218940940U (zh) 一种防静电击穿的智能功率电路
CN214707518U (zh) Igbt驱动电路、igbt系统及电子设备
CN213959964U (zh) 智能功率模块、电控组件及空调器
CN214959275U (zh) 一种低成本非隔离型igbt驱动电路
CN112994424B (zh) 智能双驱动ipm变频控制器和空调

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination