CN208240659U - 高集成智能功率模块及空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高集成智能功率模块及空调器，该高集成智能功率模块包括：第一散热基板；电路布线层，设置于第一散热基板的一侧表面，电路布线层具有供高集成智能功率模块的电子元件安装的安装位；PFC功率开关模块、压缩机IPM模块及风机IPM模块；PFC功率开关模块、压缩机IPM模块及风机IPM模块设置于对应的电路布线层的安装位上；其中，PFC功率开关模块、压缩机IPM模块及风机IPM模块通过电路布线层依次连接。本实用新型解决了电控板采用多个分立的元器件实现时器件较多，导致空调器装配复杂，以及自身的功耗较大，发热等也较严重，导致空调的热效率，不利于空调器实现节能减排的问题。

Description

高集成智能功率模块及空调器

技术领域

本实用新型涉及集成电路技术领域，特别涉及一种高集成智能功率模块及空调器。

背景技术

随着科技进步和社会生产力的发展，资源过度消耗、环境污染、生态破坏、气候变暖等问题日益突出，绿色发展、节能减排成为各企业及工业领域的转变发展方向。因此，空调、冰箱等耗能较大的制冷设备如何实现降低能耗，节约能量成为研究人员的努力方向。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种高集成智能功率模块及空调器，旨在提高集成智能高集成智能功率模块的集成度，实现风机及压缩机的一体化驱动控制，减小电控板的体积，方便安装问题，实现节能减排。

为实现上述目的，本实用新型提出一种高集成智能功率模块，所述高集成智能功率模块包括：

第一散热基板；

电路布线层，设置于所述第一散热基板的一侧表面，所述电路布线层具有供所述高集成智能功率模块的电子元件安装的安装位；

PFC功率开关模块、压缩机IPM模块及风机IPM模块；所述PFC功率开关模块、所述压缩机IPM模块及所述风机IPM模块设置于对应的所述电路布线层的安装位上；其中，

所述PFC功率开关模块、所述压缩机IPM模块及所述风机IPM模块通过所述电路布线层依次连接。

可选地，所述压缩机IPM模块包括压缩机功率驱动芯片及多个第一功率开关管，所述压缩机功率驱动芯片的多个输出端与多个所述第一功率开关管的受控端一一对应连接；其中，

所述第一功率开关管，为SiC型IGBT，或者SiC型MOSFET，或者GaN型HEMT。

可选地，所述压缩机IPM模块还包括多个第一二极管，多个所述第一二极管的数量及位置与所述第一功率开关管对应设置；其中，

所述第一二极管，为快速恢复二极管，或者肖特基二极管。

可选地，所述风机IPM模块包括风机功率驱动芯片及多个第二功率开关管，所述风机功率驱动芯片的多个输出端与多个所述第二功率开关管的受控端一一对应连接；其中，

所述第二功率开关管，为逆导型IGBT。

可选地，所述PFC功率开关模块包括PFC功率开关、PFC功率驱动芯片及第二二极管，所述PFC功率驱动芯片的输出端与所述PFC功率开关的受控端连接，所述PFC功率开关的输入端用于接入外部电感，并与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极分别与所述压缩机IPM模块的及所述风机IPM模块连接；其中，

所述第三功率开关管，为SiC型IGBT，或者SiC型MOSFET，或者GaN型HEMT；

所述第二二极管，为快速恢复二极管，或者肖特基二极管。

可选地，所述高集成智能功率模块还包括用于对所述第一散热基板、所述PFC功率开关模块、所述压缩机IPM模块及所述风机IPM模块进行封装的高导热封装壳体。

可选地，所述高集成智能功率模块还包括第二散热基板，所述第二散热基板设置于所述第一散热基板设有所述PFC功率开关模块、所述压缩机IPM模块及所述风机IPM模块的一侧。

可选地，所述第一散热基板处于所述高导热封装壳体内部或者至少部分显露于高导热封装壳体外，

和/或，

所述第二散热基板处于所述高导热封装壳体内部或者至少部分显露于高导热封装壳体外。

可选地，所述第二散热基板背离所述第一散热基板的一侧设置有多个散热部；

所述散热部的横截面积自靠近所述第二散热基板的一端向该散热部远离所述第二散热基板的一端递减。

所述散热部呈齿状设置。

本实用新型还提出一种空调器，包括如上所述的高集成智能功率模块；所述高集成智能功率模块包括：第一散热基板；电路布线层，设置于所述第一散热基板的一侧表面，所述电路布线层具有供所述高集成智能功率模块的电子元件安装的安装位；PFC功率开关模块、压缩机IPM模块及风机IPM模块；所述PFC功率开关模块、所述压缩机IPM模块及所述风机IPM模块设置于对应的所述电路布线层的安装位上；其中，所述PFC功率开关模块、所述压缩机IPM模块及所述风机IPM模块通过所述电路布线层依次连接。

本实用新型高集成智能功率模块通过设置第一散热基板，并在第一散热基板上设置电路布线层，以将PFC功率开关模块压缩机IPM模块、风机IPM模块集成于第一散热基板上，并通过PFC功率开关模块将接入的的直流电压进行校正后分别输出至压缩机IPM模块及风机IPM模块，以使压缩机IPM模块驱动压缩机工作，以及风机IPM模块驱动风机工作。本实用新型通过将PFC功率开关模块、压缩机IPM模块及风机IPM模块集成与散热基板上，如此设置，有利于PFC功率开关模块、压缩机IPM模块及风机IPM模块等元器件及电路模块在工作时，产生的热量散热基板进行快速散热，以提高各元器件的散热速率。本实用新型高集成智能功率模块中的各元器件之间无需导线连接，可以减PFC功率开关模块与各IPM模块之间的距离，进而缩小高集成智能功率模块的体积。并减小跳线过长及过多引起的电磁干扰，此外将以上各功能模块集成在一个散热基板上，可以提高集成智能功率模块的集成度，实现多个负载，例如风机及压缩机的一体化驱动控制，从而减小电控板的体积，方便安装。同时还可以减少电控板的元器件，简化了电控板的PCB板布局，有效的降低了空调器的生产成本。本实用新型解决了电控板采用多个分立的元器件实现时器件较多，导致空调器装配复杂，以及自身的功耗较大，发热等也较严重，导致空调的热效率，不利于空调器实现节能减排的问题。本实用新型高集成智能功率模块集成度高，且体积较小，抗干扰能力强，适用于驱动电机的变频器及各种逆变电源中，以实现变频调速、冶金机械、电力牵引、伺服驱动等功能，尤其适用于驱动空调、冰箱等压缩机和风机的电机工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型高集成智能功率模块一实施例的功能模块示意图；

图2为图1中高集成智能功率模块一实施例的电路结构示意图；

图3为本实用新型高集成智能功率模块一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	高导热封装壳体	10	PFC功率开关模块
200	第一散热基板	30	压缩机IPM模块
				300	第二散热基板	31	风机IPM模块
110	电路布线层	311	压缩机功率驱动芯片
				120	绝缘层	32	风机功率驱动芯片
130	金属绑线	310	散热部

本实用新型目的的实现、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

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种高集成智能功率模块。

在空调器、洗衣机、冰箱等电器设备中，大多设置有电机，并通过电机来驱动其他负载工作。例如空调器，传统的空调器一般包括室内机和室外机，室外机和室内机中均设置电机及驱动电机工作的电控板。以室外机的电控板为例，室外机的电控板上大多设置有驱动压缩机的压缩机IPM模块，驱动风机的风机IPM模块，电源模块等功能模块。这些功能模块大多采用分立或者部分集成的电路模块来实现，且分散的排布在电控PCB板的各个部分，但是由于电控板自身结构、强弱电隔离、防信号干扰、散热等要求，要求各功能模块之间的间距保证在安全距离内，使得室外机电控板的体积较大，不利于安装。或者将这些分散在多块电路板上，再采用跳线的方式来实现主控制模块与其他功能模块之间，以及各功能模块之间相互的电气连接，但是分散设置各功能模块会导致跳线较多且长，导致电器EMC性能下降。并且这两种结构的电控板均会出现电控板的器件较多，导致室外机的装配复杂，同时还会增加空调器的生产成本，且维修率也会增加，不利于空调器的稳定使用。更重要的是，电控板在采用多个元器件来实现时，多个元器件自身的能耗较大，发热等也较严重，导致空调的热效率低，不利于空调器实现节能减排。

为了解决上述问题，参照图1至图3，在本实用新型一实施例中，该高集成智能功率模块包括：

第一散热基板200；

电路布线层110，设置于所述第一散热基板200的一侧表面，所述电路布线层110具有供所述高集成智能功率模块的电子元件安装的安装位；

PFC功率开关模块10、压缩机IPM模块20及风机IPM模块30；所述PFC功率开关模块10、所述压缩机IPM模块20及所述风机IPM模块30设置于对应的所述电路布线层110的安装位上；其中，

所述PFC功率开关模块10、所述压缩机IPM模块20及所述风机IPM模块30通过所述电路布线层110依次连接。

本实施例中，PFC功率开关模块10将输入的直流电压进行校正后分别输出至所述压缩机IPM模块20及所述风机IPM模块30，以控制压缩机IPM模块20及所述风机IPM模块30驱动对应的负载工作。

本实施例中，第一散热基板200可以采用PCB板、引线框架、纸板、半玻纤板、玻纤板等材料所制成的电路基板实现，还可以是铝及铝制合金，铜及铜制合金，或者氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)陶瓷等具有高导热散热性能的材料制得的基板。第一散热基板200的形状可以根据高集成智能功率模块中集成于散热基板上的PFC功率开关模块10、压缩机IPM模块20及所述风机IPM模块30的具体位置及大小确定，可以为方形，但不限于方形。在具体实现时，PFC功率开关模块10、压缩机IPM模块20及所述风机IPM模块30可以设置在一个散热基板上以一体设置成高集成的高集成智能功率模块，也可以分设于两个散热基板上后通过封装材料封装成一个整体。

在一些实施例中，高集成智能功率模块还可以根据第一散热基板200的材质在第一散热基板200上设置绝缘层，例如在第一散热基板200采用铝材或者铜材等具有导电性能的材质来实现时，绝缘层可选采用热塑性胶或者热固性胶等材料制成，以实现散热基板与电路布线层110之间的固定连接且绝缘。绝缘层可以采用环氧树脂、氧化铝、高导热填充材料一种或多种材质混合实现的高导热绝缘层来实现。该绝缘层用于实现电路布线层110与第一散热基板200之间的电气隔离以及电磁屏蔽，以及对外部电磁干扰进行反射，从而避免外部电磁辐射干扰PFC功率开关模块10及各IPM模块正常工作，降低周围环境中的电磁辐射对高集成智能功率模块中的电子元件的干扰影响。其中，第一散热基板200与绝缘层可以采用陶瓷以及金属一体压合设置，通过陶瓷的高绝缘性及高导热性以加速高集成智能功率模块的散热能力。绝缘层的厚度可选为70～150um，如此设置，有利于缩短散热基板与功率开关管、PFC功率开关模块等功率元器件之间的距离，以加快功率开关管通过散热基板散热的速率。

本实施例中，第一散热基板200上还设置有电路布线层110，电路布线层110根据高集成智能功率模块的电路设计，在第一散热基板200上形成对应的线路以及对应供PFC功率开关模块10、压缩机IPM模块20及所述风机IPM模块30中的各电子元件安装的安装位，即焊盘。具体地，在第一散热基板200上设置好绝缘层120后，将铜箔铺设在绝缘层120上，并按照预设的电路设计蚀刻所述铜箔，从而形成电路布线层110。在将PFC功率开关模块10、压缩机IPM模块20及所述风机IPM模块30等电路模块的电子元件集成于散热基板上的电路布线层110后，还可以通过金属绑线130实现各电路模块之间的电气连接。

本实施例中，PFC功率开关模块10可以仅由PFC功率开关管Q11来实现，或者还与二极管D11、电感等其他元器件组成PFC电路来实现对直流电源的功率因素校正。PFC电路可以采用无源PFC电路来实现，以构成升压型PFC电路，或者降压型PFC电路，或者升降压型PFC电路。PFC功率开关模块10将外部整流桥输出的直流电进行功率因素调整，调整后的直流电输出至各IPM模块的电源输入端，以使各高集成智能功率模块驱动相应的负载工作。调整后的直流电还可以通过外部开关电源电路，产生各种数值的驱动电压，例如产生5V、15V等电压，以为各IPM的驱动IC供电。

本实施例中，压缩机IPM模块20及风机IPM模块30中均集成了多个功率开关管，多个功率开关管组成驱动逆变电路，例如可以由六个功率开关管组成三相逆变桥电路，或者由四个功率开关管组成两相逆变器桥电路。其中，各功率开关管可以采用MOS管或者IGBT来实现。多个功率开关管组成功率逆变桥电路，用于驱动风机、压缩机等负载工作，各个功率开关管设置在电路布线层110对应的安装位上后，可通过焊锡等导电材料与电路布线层11030实现电连接，并形成电流回路。各功率开关管还可以通过倒装的工艺贴设于电路布线层110对应的安装位上，并通过电路布线层110及金属绑线130与各电路元件之间形成电流回路。

可以理解的是，上述PFC功率开关模块10、压缩机IPM模块20及风机IPM模块30中的电子元件可以采用裸晶圆来实现，也可以采用经过封装后的贴片元件来实现。

本实用新型高集成智能功率模块通过设置第一散热基板200，并在第一散热基板200上设置电路布线层110，以将PFC功率开关模块10、压缩机IPM模块20、风机IPM模块30集成于第一散热基板200上，并通过PFC功率开关模块10将接入的的直流电压进行校正后分别输出至压缩机IPM模块20及风机IPM模块30，以使压缩机IPM模块20驱动压缩机工作，以及风机IPM模块30驱动风机工作。本实用新型通过将PFC功率开关模块10、压缩机IPM模块20及风机IPM模块30集成与散热基板上，如此设置，有利于PFC功率开关模块10、压缩机IPM模块20及风机IPM模块30等元器件及电路模块在工作时，产生的热量散热基板进行快速散热，以提高各元器件的散热速率。本实用新型高集成智能功率模块中的各元器件之间无需导线连接，可以减PFC功率开关模块10与各IPM模块之间的距离，进而缩小高集成智能功率模块的体积。并减小跳线过长及过多引起的电磁干扰，此外将以上各功能模块集成在一个散热基板上，可以提高集成智能功率模块的集成度，实现多个负载，例如风机及压缩机的一体化驱动控制，从而减小电控板的体积，方便安装。同时还可以减少电控板的元器件，简化了电控板的PCB板布局，有效的降低了空调器的生产成本。本实用新型解决了电控板采用多个分立的元器件实现时器件较多，导致空调器装配复杂，以及自身的功耗较大，发热等也较严重，导致空调的热效率，不利于空调器实现节能减排的问题。本实用新型高集成智能功率模块集成度高，且体积较小，抗干扰能力强，适用于驱动电机的变频器及各种逆变电源中，以实现变频调速、冶金机械、电力牵引、伺服驱动等功能，尤其适用于驱动空调、冰箱等压缩机和风机的电机工作。

参照图1至图3，在一可选实施例中，所述压缩机IPM模块20包括压缩机功率驱动芯片21及多个第一功率开关管(Q211、Q212、Q213、Q214、Q215、Q216)，所述压缩机功率驱动芯片21的多个输出端与多个所述第一功率开关管的受控端一一对应连接；其中，

所述第一功率开关管，为SiC型IGBT，或者SiC型MOSFET，或者GaN型HEMT。

本实施例中，本实施例中，压缩机功率驱动芯片21用于接收外部MCU输入的控制信号，并将控制信号转换为对应的驱动信号，以驱动压缩机IPM模块20中对应的功率开关管导通/关断，从而驱动压缩机工作。本实施例中，第一功率开关管的数量可以是四个也可以是六个，本实施例可选为六个本实施例可选为六个，六个第一功率开关管标记为Q211、Q212、Q213、Q214、Q215、Q216。六个第一功率开关管组成组成三相逆变桥电路，三相逆变桥电路包括三相上桥臂功率开关管和三相下桥臂功率开关管。其中，三相上桥臂功率开关管和三相下桥臂功率开关管可以全部或者部分采用MOS管来实现，也可以是全部或者部分采用IGBT来实现，还可以是全部或者部分采用HEMT来实现。如此设置，有利于根据SiC、GaN材料制成的器件开关速度快的特点，以减小高集成智能功率模块的开关损耗，进而有利于节约电能、降低模块发热。进一步地，IGBT和/或MOSFET可选采用SiC材料制得的功率管来实现。HEMT可选采用GaN材料制得的功率管来实现。本实施例中，三相上桥臂功率开关管和三相下桥臂功率开关管中的六个功率开关管可选为均采用IGBT来实现。

参照图1至图3，进一步地，基于上述实施例中，所述压缩机IPM模块20还包括多个第一二极管(D11、D12、D13、D14、D15、D16)，多个所述第一二极管的数量及位置与所述第一功率开关管对应设置；其中，

所述第一二极管，为快速恢复二极管，或者肖特基二极管。

本实施例中，快速恢复二极管的数量和位置与第一功率开关管的对应，本实施例中，快速恢复二极管的数量可选为六个，六个快速恢复二极管分别标记为标记为D11、D12、D13、D14、D15、D16。本实施例中，快速恢复二极管和肖特基二极管为高功率反并联二极管，用于实现第一功率开关管的快速关断。其中，在基于功率开关管设置为SiC MOSFET或者SiCIGBT，或者GaN HEMT器件时，将高集成智能功率模块的开关损耗减小到较低，进而有利于节约电能、降低模块发热的情况下，快速恢复二极管可选采用Si材料制成的快速恢复二极管或者肖特基二极管来实现，可以保证高集成智能功率模块的自身的功耗较低的同时，降低高集成智能功率模块的生产成本。

参照图1至图3，在一可选实施例中，所述风机IPM模块30包括风机功率驱动芯片31及多个第二功率开关管(Q311、Q312、Q313、Q314、Q315、Q316)，所述风机功率驱动芯片31的多个输出端与多个所述第二功率开关管的受控端一一对应连接；其中，

所述第二功率开关管，为逆导型IGBT。

本实施例中，风机功率驱动芯片31用于接收外部MCU输入的控制信号，并将控制信号转换为对应的驱动信号，以驱动风机IPM模块30中对应的功率开关管导通/关断，从而驱动风机工作。本实施例中，第二功率开关管的数量可以是四个也可以是六个，本实施例可选为六个，六个第二功率开关管标记为Q311、Q312、Q313、Q314、Q315、Q316。六个第二功率开关管组成组成三相逆变桥电路，三相逆变桥电路包括三相上桥臂功率开关管和三相下桥臂功率开关管。可以理解的是，驱动风机的功率一般相对于压缩机来说要小，也即驱动风机的电流较小，其发热相对较小，因此本实施例中的三相上桥臂功率开关管和三相下桥臂功率开关管可以全部或者部分采用逆导型IGBT来实现。逆导IGBT中，将与IGBT功率开关管反并联封装在一起的快恢复二极管FRD集成在同一芯片上，从而降低逆变桥电路的体积。如此设置，有利于提高功率密度，降低高集成智能功率模块的体积、制造成本和封装制程，同时还有利于提高高集成智能功率模块的可靠性。

参照图1至图3，在一可选实施例中，所述PFC功率开关模块10包括PFC功率开关管Q11、PFC功率驱动芯片11及第二二极管D1，所述PFC功率驱动芯片11的输出端与所述PFC功率开关管Q11的受控端连接，所述PFC功率开关管Q11的输入端用于接入外部电感，并与所述第二二极管D1的阳极连接，所述第二二极管D1的阴极分别与所述压缩机IPM模块20的及所述风机IPM模块10的输入端连接；其中，

所述第三功率开关管，为SiC型IGBT，或者SiC型MOSFET，或者GaN型HEMT；

所述第二二极管D1，为快速恢复二极管，或者肖特基二极管。

本实施例中，PFC功率驱动芯片11将接收到的时序控制信号转换成对应的驱动信号，以驱动PFC功率开关模块10中的功率开关管工作。本实施例中，第三功率开关管可以采用MOS管来实现，也可以采用IGBT来实现，还可以采用HEMT来实现。本实施例中，第二二极管D1与开关管、外接电感及外接储能电容组成PFC电路，以对接入的直流电进行功率因素调整，并将调整后的直流电输出至各IPM模块的电源输入端，以使各高集成智能功率模块驱动相应的负载工作。其中，第二二极管D1可选采用硅二极管来实现。

参照图1至图3，在一可选实施例中，所述高集成智能功率模块还包括用于对所述第一散热基板200、所述压缩机IPM模块20及所述风机IPM模块30进行封装的高导热封装壳体100。

本实施例中，高导热封装壳体可以采用环氧树脂、氧化铝、高导热填充材料等材料制成，其中，高导热填充材料可以是氮化硼、氮化铝材质，氮化铝和氮化硼的绝缘性较好，且导热率较高，耐热性及热传导性较佳，使得氮化铝和氮化硼有较高的传热能力。在制作高导热封装壳体100时，可以将环氧树脂、氧化铝、氮化硼或者氮化铝等材料进行混料，然后将混合好的高导热封装材料进行加热；待冷却后，粉碎所述高导热封装材料，再以锭粒成型工艺将高导热封装壳体100材料进行轧制成形，以形成高导热封装壳体后将PFC功率开关模块10、压缩机IPM模块20及所述风机IPM模块30进行封装。或者通过注塑工艺将PFC功率开关模块10、压缩机IPM模块20及所述风机IPM模块30进行封装。

参照图1至图3，在一可选实施例中，所述高集成智能功率模块还包括第二散热基板300，所述第二散热基板300设置于所述第一散热基板200设有所述PFC功率开关模块10、压缩机IPM模块20及所述风机IPM模块30的一侧。

本实施例中，第二散热基板300可以采用铜质、铝质基板或者陶瓷等材料制得，或者采用上述材料混合制作形成的第二散热基板300。第二散热基板300靠近PFC功率开关模块10、压缩机IPM模块20及所述风机IPM模块30的一侧设置，以加快PFC功率开关模块10、压缩机IPM模块20及所述风机IPM模块30产生的热量向空气传导，增大高集成智能功率散热能力。

参照图1至图3，在一可选实施例中，所述第一散热基板200处于所述高导热封装壳体100内部或者至少部分显露于高导热封装壳体100外，

和/或，

所述第二散热基板300处于所述高导热封装壳体100内部或者至少部分显露于高导热封装壳体100外。

本实施例中，在第一散热基板200未设置PFC功率开关模块10、压缩机IPM模块20及所述风机IPM模块30等电路元件的一侧可以部分或者全部显露于高导热封装壳体100外，也可以封装于高导热封装壳体100内。在第一散热基板200处于高导热封装壳体100内部时，PFC功率开关模块10、压缩机IPM模块20及所述风机IPM模块30产生的热量通过绝缘层50传导至第一散热基板200后，再经第一散热基板200传导至高导热封装壳体100后，通过高导热封装壳体100将热量传导至空气中，以加快PFC功率开关模块10、压缩机IPM模块20及所述风机IPM模块30的散热速率。或者第一散热基板200的一侧部分或者全部显露于高导热封装壳体100外，如此设置，使得PFC功率开关模块10、压缩机IPM模块20及所述风机IPM模块30产生的热量通过绝缘层50传导至第一散热基板200后，再经第一散热基板200直接向空气散热，进一步增大热量与空气的接触面积，提高散热速率。

本实施例中，第二散热基板300处于所述高导热封装壳体100内部或者至少部分显露于高导热封装壳体100外。本实施例可选为第二散热基板300背离第一散热基板200的一侧裸露于高导热封装壳体100外，如此设置，使得PFC功率开关模块10、压缩机IPM模块20及所述风机IPM模块30的热量通过高导热封装壳体100传导至第二散热基板300后，可以经第二散热基板300直接向空气散热，以增大热量与空气的接触面积，提高散热速率。

参照图1至图3，在一可选实施例中，所述第二散热基板300包括散热本体及多个散热部310，多个所述散热部310呈齿状排布间隔设置于所述散热本体的一侧。

本实施例中，通过在第二散热基板300上设置多个散热部310，以增加第二散热基板300与空气的接触面积，也即在第二散热基板300工作时，增加第二散热基板300上的热量与空气的接触面积，以加快PFC功率开关模块10、压缩机IPM模块20及所述风机IPM模块30产生的热量在第二散热基板300上的散热速率。同时还可以减少第二散热基板300的物料，降低第二散热基板300的生产成本。

进一步地，上实施例中，所述散热部310的横截面积自靠近所述第二散热基板300的一端向该散热部310远离所述第二散热基板300的一端递减。

所述散热部310呈齿状设置。

可以理解的是，上述实施例中，多个散热部310呈齿状设置，使得相邻两个散热部310之间形成散热槽，也即褶皱，通过设置散热槽，增大了热量与空气的接触面积，可以进一步加快流桥、所述PFC功率开关模块10及多个所述IPM模块产生的热量在第二散热基板300上的散热速率，提高高集成智能功率模块的散热效率。

本实用新型还提出一种空调器，所述空调器包括如上所述的高集成智能功率模块。该高集成智能功率模块的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本实用新型空调器中使用了上述高集成智能功率模块，因此，本实用新型空调器的实施例包括上述高集成智能功率模块全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种高集成智能功率模块，其特征在于，所述高集成智能功率模块包括：

第一散热基板；

电路布线层，设置于所述第一散热基板的一侧表面，所述电路布线层具有供所述高集成智能功率模块的电子元件安装的安装位；

PFC功率开关模块、压缩机IPM模块及风机IPM模块；所述PFC功率开关模块、所述压缩机IPM模块及所述风机IPM模块设置于对应的所述电路布线层的安装位上；其中，

所述PFC功率开关模块、所述压缩机IPM模块及所述风机IPM模块通过所述电路布线层依次连接。

2.如权利要求1所述的高集成智能功率模块，其特征在于，所述压缩机IPM模块包括压缩机功率驱动芯片及多个第一功率开关管，所述压缩机功率驱动芯片的多个输出端与多个所述第一功率开关管的受控端一一对应连接；其中，

所述第一功率开关管，为SiC型IGBT，或者SiC型MOSFET，或者GaN型HEMT。

3.如权利要求2所述的高集成智能功率模块，其特征在于，所述压缩机IPM模块还包括多个第一二极管，多个所述第一二极管的数量及位置与所述第一功率开关管对应设置；其中，

所述第一二极管，为快速恢复二极管，或者肖特基二极管。

4.如权利要求1所述的高集成智能功率模块，其特征在于，所述风机IPM模块包括风机功率驱动芯片及多个第二功率开关管，所述风机功率驱动芯片的多个输出端与多个所述第二功率开关管的受控端一一对应连接；其中，

所述第二功率开关管，为逆导型IGBT。

5.如权利要求1所述的高集成智能功率模块，其特征在于，所述PFC功率开关模块包括PFC功率开关、PFC功率驱动芯片及第二二极管，所述PFC功率驱动芯片的输出端与所述PFC功率开关的受控端连接，所述PFC功率开关的输入端用于接入外部电感，并与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极分别与所述压缩机IPM模块的及所述风机IPM模块连接；其中，

所述PFC功率开关，为SiC型IGBT，或者SiC型MOSFET，或者GaN型HEMT；

所述第二二极管，为快速恢复二极管，或者肖特基二极管。

6.如权利要求1至5任意一项所述的高集成智能功率模块，其特征在于，所述高集成智能功率模块还包括用于对所述第一散热基板、所述PFC功率开关模块、所述压缩机IPM模块及所述风机IPM模块进行封装的高导热封装壳体。

7.如权利要求6所述的高集成智能功率模块，其特征在于，所述高集成智能功率模块还包括第二散热基板，所述第二散热基板设置于所述第一散热基板设有所述PFC功率开关模块、所述压缩机IPM模块及所述风机IPM模块的一侧。

8.如权利要求7所述的高集成智能功率模块，其特征在于，所述第一散热基板200处于所述高导热封装壳体内部或者至少部分显露于高导热封装壳体外，

和/或，

所述第二散热基板处于所述高导热封装壳体内部或者至少部分显露于高导热封装壳体外。

9.如权利要求8所述的高集成智能功率模块，其特征在于，所述第二散热基板背离所述第一散热基板的一侧设置有多个散热部；

所述散热部的横截面积自靠近所述第二散热基板的一端向该散热部远离所述第二散热基板的一端递减；

所述散热部呈齿状设置。

10.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的高集成智能功率模块。