CN208479500U - 智能功率模块的驱动ic电路、智能功率模块及空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能功率模块的驱动IC电路、智能功率模块及空调器，该智能功率模块的驱动IC电路包括逻辑输入缓冲电路、第一上桥驱动电路、第二上桥驱动电路、第一下桥驱动电路、第二下桥驱动电路及PFC驱动电路；第一上桥驱动电路用于驱动与外部第一电机所对应的上桥臂开关管的工作；第一下桥驱动电路用于驱动与外部第一电机所对应的下桥臂开关管的工作；第二上桥驱动电路用于驱动与外部第二电机所对应的上桥臂开关管的工作；第二下桥驱动电路用于驱动与外部第二电机所对应的下桥臂开关管的工作；PFC驱动电路用于驱动外部PFC开关管的工作。本实用新型提高了智能功率模块的集成度。

Description

智能功率模块的驱动IC电路、智能功率模块及空调器

技术领域

本实用新型涉及智能功率模块领域，尤其涉及一种智能功率模块的驱动IC电路、智能功率模块及空调器。

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在空调器中广泛应用，目前的变频空调包含风机、压缩机和PFC模块，现有的变频空调通常都是由三个分立的IPM来驱动其风机、压缩机和PFC模块，从而导致变频空调的电控制作成本高及可靠性低，并且电路系统的布线难度也较大。随着变频空调用量的不断增大，变频空调失效的个案也随之增大，现有技术中变频空调失效的原因通常都是由于其驱动系统出现了故障；加上变频空调相对于定频空调的价格较高，如何降低变频空调的驱动系统的制造成本成为了重要研究课题，高集成、小型化以及降成本是未来变频空调IPM的发展趋势。将传统变频空调的变频板上的控制芯片MCU、整流桥、部分有源PFC、压缩机IPM和风机IPM这5个部分中的多个部分整合集成到一个模块中，即为高集成IPM。但是，目前已有的变频空调的高集成IPM只是单纯地将风机的驱动电路和压缩机的驱动电路简单得集成在一起，其内部结构类似于将风机的驱动电路和压缩机的驱动电路进行简单的叠加，并没有实现真正意义上高集成和小型化，因此，如何进一步优化空调器的高集成IPM是亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种智能功率模块的驱动IC电路，旨在进一步提高智能功率模块的集成度，以降低智能功率模块成本和提高智能功率模块的可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种智能功率模块的驱动IC电路，所述驱动IC电路包括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、逻辑输入缓冲电路、第一上桥驱动电路、第二上桥驱动电路、第一下桥驱动电路、第二下桥驱动电路及PFC驱动电路；其中：

所述逻辑输入缓冲电路，用于对所述上桥控制信号输入端、下桥控制信号输入端及PFC控制信号输入端输入的控制信号进行整波滤波处理，并将行整波滤波处理后的控制信号对应输出至所述第一上桥驱动电路、第二上桥驱动电路、第一下桥驱动电路、第二下桥驱动电路及所述PFC驱动电路；

所述第一上桥驱动电路，用于根据所述逻辑输入缓冲电路输出的控制信号，驱动与外部第一电机所对应的上桥臂开关管的工作；

所述第一下桥驱动电路，用于根据所述逻辑输入缓冲电路输出的控制信号，驱动与外部第一电机所对应的下桥臂开关管的工作；

所述第二上桥驱动电路，用于根据所述逻辑输入缓冲电路输出的控制信号，驱动与外部第二电机所对应的上桥臂开关管的工作；

所述第二下桥驱动电路，用于根据所述逻辑输入缓冲电路输出的控制信号，驱动与外部第二电机所对应的下桥臂开关管的工作；

所述PFC驱动电路，用于根据所述逻辑输入缓冲电路输出的控制信号，驱动外部PFC开关管的工作。

优选地，所述驱动IC电路还包括使能端、错误信号输出端、保护电路、错误判断逻辑电路及驱动逻辑电路；其中：

所述保护电路，用于在所述驱动IC电路的低压侧供电电源输入端出现欠压时输出第一欠压保护信号至所述错误判断逻辑电路、当各所述开关管中的任一开关管发生过流时输出过流保护信号至所述错误判断逻辑电路、以及当所述智能功率模块发生过温时输出过温保护信号至所述错误判断逻辑电路；

所述错误判断逻辑电路，用于在接收到所述第一欠压保护信号、所述过流保护信号或/和所述过温保护信号时，输出错误信号至所述错误信号输出端；

所述驱动逻辑电路，用于在所述错误判断逻辑电路未输出所述错误信号且所述使能端输入使能信号时，输出开启信号至所述逻辑输入缓冲电路，以控制所述第一上桥驱动电路、第二上桥驱动电路、第一下桥驱动电路、第二下桥驱动电路及PFC驱动电路开始工作。

优选地，所述保护电路包括低压侧欠压保护电路、过流保护电路及过温保护电路；其中：

所述低压侧欠压保护电路，用于在所述驱动IC电路的低压侧供电电源输入端出现欠压时输出第一欠压保护信号至所述错误判断逻辑电路；

所述过流保护电路，用于当各所述开关管中的任一开关管发生过流时输出过流保护信号至所述错误判断逻辑电路；

所述过温保护电路，用于当所述智能功率模块发生过温时输出过温保护信号至所述错误判断逻辑电路。

优选地，所述驱动IC电路还包括：

高压侧欠压保护电路，用于在所述驱动IC电路的高压侧供电电源输入端出现欠压时输出第二欠压保护信号至所述逻辑输入缓冲电路，以控制所述第一上桥驱动电路、第二上桥驱动电路、第一下桥驱动电路、第二下桥驱动电路及PFC驱动电路停止工作。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种智能功率模块，所述智能功率模块包括PFC开关管、多个电阻、与外部第一电机所对应第一上桥臂开关管、第二上桥臂开关管、第三上桥臂开关管、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、与外部第二电机所对应第四上桥臂开关管、第五上桥臂开关管、第六上桥臂开关管、第四下桥臂开关管、第五下桥臂开关管和第六下桥臂开关管、以及如上所述的智能功率模块的驱动IC电路；其中：

所述驱动IC电路中的第一上桥驱动电路的第一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，所述第一上桥驱动电路的第二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，所述第一上桥驱动电路的第三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；所述驱动IC电路中的第一下桥驱动电路的第一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，所述第一下桥驱动电路的第二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，所述第一下桥驱动电路的第三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；

所述驱动IC电路中的第二上桥驱动电路的第一输出端经一所述电阻与所述第四上桥臂开关管的控制端连接，所述第二上桥驱动电路的第二输出端经一所述电阻与所述第五上桥臂开关管的控制端连接，所述第二上桥驱动电路的第三输出端经一所述电阻与所述第六上桥臂开关管的控制端连接；所述驱动IC电路中的第二下桥驱动电路的第一输出端经一所述电阻与所述第四下桥臂开关管的控制端连接，所述第二下桥驱动电路的第二输出端经一所述电阻与所述第五下桥臂开关管的控制端连接，所述第二下桥驱动电路的第三输出端经一所述电阻与所述第六下桥臂开关管的控制端连接；

所述驱动IC电路中的PFC驱动电路的输出端经一所述电阻与所述PFC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电流采样电阻、第二电流采样电阻及第三电流采样电阻；其中：

所述第一电流采样电阻的第一端与所述PFC开关管的电流输出端连接，所述第二电流采样电阻的第一端分别与所述第一下桥臂开关管、所述第二下桥臂开关管及所述第三下桥臂开关管的电流输出端连接，所述第三电流采样电阻的第一端分别与所述第四下桥臂开关管、所述第五下桥臂开关管及所述第六下桥臂开关管的电流输出端连接，所述第一电流采样电阻的第二端、所述第二电流采样电阻的第二端及所述第三电流采样电阻的第二端接地；所述第一电流采样电阻的第一端还与所述驱动IC电路中的所述过流保护电路的第一输入端连接，所述第二电流采样电阻的第一端还与所述驱动IC电路中的所述过流保护电路的第二输入端连接，所述第三电流采样电阻的第一端还与所述驱动IC电路中的所述过流保护电路的第三输入端连接。

优选地，所述智能功率模块还包括用于检测所述智能功率模块的温度的温度检测电路，所述温度检测电路与所述驱动IC电路中的所述过温保护电路的输入端连接。

优选地，所述PFC开关管、第一上桥臂开关管、第二上桥臂开关管、第三上桥臂开关管、第一下桥臂开关管、第二下桥臂开关管、第三下桥臂开关管、第四上桥臂开关管、第五上桥臂开关管、第六上桥臂开关管、第四下桥臂开关管、第五下桥臂开关管和所述第六下桥臂开关管为IGBT管。

优选地，所述智能功率模块还包括第一高压区供电电源输入端、第二高压区供电电源输入端、多个续流二极管、PFC信号输出端及第一二极管；其中：

所述第一上桥臂开关管的集电极、第二上桥臂开关管的集电极、所述第三上桥臂开关管的集电极、第四上桥臂开关管的集电极、第五上桥臂开关管的集电极、所述第六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，所述第一上桥臂开关管的发射极与所述第一下桥臂开关管的集电极连接，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，所述第四上桥臂开关管的发射极与所述第四下桥臂开关管的集电极连接，所述第五上桥臂开关管的发射极与所述第五下桥臂开关管的集电极连接，所述第六上桥臂开关管的发射极与所述第六下桥臂开关管的集电极连接；所述第一下桥臂开关管的发射极、所述第二下桥臂开关管的发射极及所述第三下桥臂开关管的发射极与所述第二电流采样电阻的第一端连接，所述第四下桥臂开关管的发射极、所述第五下桥臂开关管的发射极及所述第六下桥臂开关管的发射极与所述第三电流采样电阻的第一端连接；所述PFC开关管的集电极分别与所述PFC信号输出端及所述第一二极管的阳极连接，所述第一二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开关管的发射极与所述第一电流采样电阻的第一端连接；每一所述开关管的集电极和发射极之间连接一所述续流二极管；

所述第一上桥臂开关管与所述第一下桥臂开关管的连接节点、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以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第一电机连接，所述第四上桥臂开关管与所述第四下桥臂开关管的连接节点、所述第五上桥臂开关管与所述第五下桥臂开关管的连接节点以及所述第六上桥臂开关管与所述第六下桥臂开关管的连接节点与外部第二电机连接。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种空调器，所述空调器包括如上所述的智能功率模块。

本实用新型智能功率模块的驱动IC电路由于将用于驱动与外部第一电机所对应的上桥臂开关管工作的第一上桥驱动电路、用于驱动与外部第一电机所对应的下桥臂开关管工作的第一下桥驱动电路、用于驱动与外部第二电机所对应的上桥臂开关管工作的第二上桥驱动电路、用于驱动与外部第二电机所对应的下桥臂开关管工作的第二下桥驱动电路、以及PFC驱动电路都集成于同一个IC芯片中，使得本实用新型智能功率模块的驱动IC电路相对于现有技术中智能功率模块的驱动IC电路，进一步地提高了智能功率模块的集成度，从而降低了智能功率模块的成本，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为本实用新型智能功率模块的驱动IC电路一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型智能功率模块一实施例的结构示意图。

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

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种智能功率模块的驱动IC电路100，用于进一步提高智能功率模块的集成度，以降低智能功率模块的成本和提高智能功率模块的可靠性。

图1为本实用新型智能功率模块的驱动IC电路一实施例的结构示意图，参照图1，本实施例中，该智能功率模块的驱动IC电路100包括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、第四上桥控制信号输入端HIN4、第五上桥控制信号输入端HIN5、第六上桥控制信号输入端HIN6、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、第四下桥控制信号输入端LIN4、第五下桥控制信号输入端LIN5、第六下桥控制信号输入端LIN6、PFC控制信号输入端PFCIN、逻辑输入缓冲电路101、第一上桥驱动电路102、第一下桥驱动电路103、第二上桥驱动电路104、第二下桥驱动电路105及PFC驱动电路106。

其中，所述逻辑输入缓冲电路101，用于对所述第一上桥控制信号输入端HIN1、第二上桥控制信号输入端HIN2及所述第三上桥控制信号输入端HIN3输入的控制信号进行整波滤波处理，并将行整波滤波处理后的控制信号输出至所述第一上桥驱动电路102；所述逻辑输入缓冲电路101对所述第一下桥控制信号输入端LIN1、第二下桥控制信号输入端LIN2及所述第三下桥控制信号输入端LIN3输入的控制信号进行整波滤波处理，并将整波滤波处理后的控制信号输出至所述第一下桥驱动电路103；所述逻辑输入缓冲电路101对所述第四上桥控制信号输入端HIN4、第五上桥控制信号输入端HIN5及所述第六上桥控制信号输入端HIN6输入的控制信号进行整波滤波处理，并将整波滤波处理后的控制信号输出至所述第二上桥驱动电路104；所述逻辑输入缓冲电路101对所述第四下桥控制信号输入端LIN4、第五下桥控制信号输入端LIN5及所述第六下桥控制信号输入端LIN6输入的控制信号进行整波滤波处理，并将整波滤波处理后的控制信号输出至所述第二下桥驱动电路105；所述逻辑输入缓冲电路101对所述PFC控制信号输入端PFCIN输入的控制信号进行整波滤波处理，并将整波滤波处理后的控制信号输出至所述PFC驱动电路106；

所述第一上桥驱动电路102，用于根据所述逻辑输入缓冲电路101输出的控制信号，驱动与外部第一电机(图未示)所对应的上桥臂开关管(图未示)的工作。需要说明的是，与外部第一电机所对应的上桥臂开关管包括3个开关管，因此，所述第一上桥驱动电路102的输出端包括第一输出端HO1、第二输出端HO2和第三输出端HO3；

所述第一下桥驱动电路103，用于根据所述逻辑输入缓冲电路101输出的控制信号，驱动与外部第一电机所对应的下桥臂开关管(图未示)的工作。需要说明的是，与外部第一电机所对应的下桥臂开关管也包括3个开关管，因此，所述第一下桥驱动电路103的输出端包括第一输出端LO1、第二输出端LO2和第三输出端LO3；

所述第二上桥驱动电路104，用于根据所述逻辑输入缓冲电路101输出的控制信号，驱动与外部第二电机(图未示)所对应的上桥臂开关管(图未示)的工作。需要说明的是，与外部第二电机所对应的上桥臂开关管包括3个开关管，因此，所述第二上桥驱动电路104的输出端包括第一输出端HO4、第二输出端HO5和第三输出端HO6；

所述第二下桥驱动电路105，用于根据所述逻辑输入缓冲电路101输出的控制信号，驱动与外部第二电机所对应的下桥臂开关管的(图未示)工作。需要说明的是，与外部第二电机所对应的下桥臂开关管也包括3个开关管，因此，所述第二下桥驱动电路105的输出端包括第一输出端LO4、第二输出端LO5和第三输出端LO6；

所述PFC驱动电路106，用于根据所述逻辑输入缓冲电路101输出的控制信号，驱动外部PFC开关管(图未示)的工作，所述PFC驱动电路106的输出端为PFCO。

进一步地，本实施例智能功率模块的驱动IC电路100还包括使能端EN、错误信号输出端FAULT、复位端RS、保护电路107、错误判断逻辑电路108及驱动逻辑电路109。所述驱动IC电路100在复位端RS输入复位信号时进行复位。

具体地，所述保护电路107，用于在本实施例智能功率模块的驱动IC电路100的低压侧供电电源输入端VDD(即驱动电压输入端口)出现欠压时输出第一欠压保护信号至所述错误判断逻辑电路108、当上述各所述开关管中的任一开关管发生过流时输出过流保护信号至所述错误判断逻辑电路108、以及当所述智能功率模块发生过温时输出过温保护信号至所述错误判断逻辑电路108；

所述错误判断逻辑电路108，用于在接收到所述第一欠压保护信号、所述过流保护信号或/和所述过温保护信号时，输出错误信号至所述错误信号输出端FUALT；

所述驱动逻辑电路109，用于在所述错误判断逻辑电路108未输出所述错误信号且所述使能端EN输入使能信号时，输出开启信号至所述逻辑输入缓冲电路101，以控制所述第一上桥驱动电路102、所述第一下桥驱动电路103、所述第二上桥驱动电路104、所述第二下桥驱动电路105及所述PFC驱动电路106开始工作。

进一步地，本实施例中，所述保护电路107包括低压侧欠压保护电路1071、过流保护电路1072及过温保护电路1073。

其中，所述低压侧欠压保护电路1071，用于在本实施例智能功率模块的驱动IC电路100的低压侧供电电源输入端VDD出现欠压时输出第一欠压保护信号至所述错误判断逻辑电路108；

所述过流保护电路1072，用于当上述各所述开关管中的任一开关管发生过流时输出过流保护信号至所述错误判断逻辑电路108；

所述过温保护电路1073，用于当所述智能功率模块发生过温时输出过温保护信号至所述错误判断逻辑电路108。

进一步地，本实施例智能功率模块的驱动IC电路100还包括高压侧欠压保护电路110，所述高压侧欠压保护电路110用于在本实施例智能功率模块的驱动IC电路100的高压侧供电电源输入端(图未示)出现欠压时输出第二欠压保护信号至所述逻辑输入缓冲电路101，以控制所述第一上桥驱动电路102、第一下桥驱动电路103、第二上桥驱动电路104、第二下桥驱动电路105及PFC驱动电路106停止工作。

本实施例智能功率模块的驱动IC电路100由于将用于驱动与外部第一电机所对应的上桥臂开关管工作的所述第一上桥驱动电路102、用于驱动与外部第一电机所对应的下桥臂开关管工作的所述第一下桥驱动电路103、用于驱动与外部第二电机所对应的上桥臂开关管工作的所述第二上桥驱动电路104、用于驱动与外部第二电机所对应的下桥臂开关管工作的所述第二下桥驱动电路105、以及所述PFC驱动电路106都集成于同一个IC芯片中，使得本实施例智能功率模块的驱动IC电路100相对于现有技术中智能功率模块的驱动IC电路，进一步地提高了智能功率模块的集成度，从而降低了智能功率模块的成本，同时也提高了智能功率模块的可靠性。

本实用新型还提供一种智能功率模块，图2为本实用新型智能功率模块一实施例的结构示意图，一并参照图1和图2，该智能功率模块200包括PFC开关管Q5、多个电阻(如电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5)、与外部第一电机M1所对应第一上桥臂开关管Q1、第二上桥臂开关管(图未示)、第三上桥臂开关管(图未示)、第一下桥臂开关管Q2、第二下桥臂开关管(图未示)和第三下桥臂开关管(图未示)、与外部第二电机所对应第四上桥臂开关管Q3、第五上桥臂开关管(图未示)、第六上桥臂开关管(图未示)、第四下桥臂开关管Q4、第五下桥臂开关管(图未示)和第六下桥臂开关管(图未示)、以及如上所述的智能功率模块的驱动IC电路100(即图1所示的智能功率模块的驱动IC电路100)。

具体地，本实施例中，所述驱动IC电路100中的第一上桥驱动电路102的第一输出端HO1经所述电阻R1与所述第一上桥臂开关管Q1的控制端连接，所述第一上桥驱动电路102的第二输出端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(即图2中未示所述第二上桥臂开关管的连接结构，其连接结构与所述第一上桥臂开关管Q1的连接结构相同)，所述第一上桥驱动电路102的第三输出端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(即图2中未示所述第三上桥臂开关管的连接结构，其连接结构与所述第一上桥臂开关管Q1的连接结构相同)；所述驱动IC电路100中的第一下桥驱动电路103的第一输出端LO1经电阻R2与所述第一下桥臂开关管Q2的控制端连接，所述第一下桥驱动电路103的第二输出端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(即图2中未示所述第二下桥臂开关管的连接结构，其连接结构与所述第一下桥臂开关管Q2的连接结构相同)，所述第一下桥驱动电路103的第三输出端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(即图2中未示所述第三下桥臂开关管的连接结构，其连接结构与所述第一下桥臂开关管Q2的连接结构相同)；

所述驱动IC电路100中的第二上桥驱动电路104的第一输出端HO4经电阻R3与所述第四上桥臂开关管Q3的控制端连接，所述第二上桥驱动电路104的第二输出端HO5经一电阻(图未示)与所述第五上桥臂开关管(图未示)的控制端连接(即图2中未示所述第五上桥臂开关管的连接结构，其连接结构与所述第四上桥臂开关管Q3的连接结构相同)，所述第二上桥驱动电路104的第三输出端HO6经一电阻(图未示)与所述第六上桥臂开关管(图未示)的控制端连接(即图2中未示所述第六上桥臂开关管的连接结构，其连接结构与所述第四上桥臂开关管Q3的连接结构相同)；所述驱动IC电路100中的第二下桥驱动电路105的第一输出端LO4经电阻R4与所述第四下桥臂开关管Q4的控制端连接，所述第二下桥驱动电路105的第二输出端LO5经一电阻(图未示)与所述第五下桥臂开关管(图未示)的控制端连接(即图2中未示所述第五下桥臂开关管的连接结构，其连接结构与所述第四下桥臂开关管Q4的连接结构相同)，所述第二下桥驱动电路105的第三输出端LO6经一电阻(图未示)与所述第六下桥臂开关管(图未示)的控制端连接(即图2中未示所述第六下桥臂开关管的连接结构，其连接结构与所述第四下桥臂开关管Q4的连接结构相同)；本实施例中，所述驱动IC电路100中的PFC驱动电路106的输出端PFCO经一电阻R5与所述PFC开关管Q5的控制端连接。本实施例中，所述驱动IC电路100的低压侧供电电源输入端VDD为外部第一电机M1、外部第二电机M2以及所述PFC驱动电路106提供驱动电压。

本实施例智能功率模块200还包括第一电流采样电阻R6、第二电流采样电阻R7及第三电流采样电阻R8。其中，所述第一电流采样电阻R6的第一端与所述PFC开关管Q5的电流输出端连接，所述第一电流采样电阻R6的第二端接地；所述第二电流采样电阻R7的第一端分别与所述第一下桥臂开关管Q2、所述第二下桥臂开关管(图未示)及所述第三下桥臂开关管(图未示)的电流输出端连接，所述第二电流采样电阻R7的第二端接地；所述第三电流采样电阻R8的第一端分别与所述第四下桥臂开关管Q4、所述第五下桥臂开关管(图未示)及所述第六下桥臂开关管(图未示)的电流输出端连接，所述第三电流采样电阻R8的第二端接地。本实施例中，所述第一电流采样电阻R6的第一端还与所述驱动IC电路100中的所述过流保护电路1072的第一输入端连接，所述第二电流采样电阻R7的第一端还与所述驱动IC电路100中的所述过流保护电路1072的第二输入端连接，所述第三电流采样电阻R8的第一端还与所述驱动IC电路100中的所述过流保护电路1072的第三输入端连接。

本实施例智能功率模块200还包括用于检测本实施例智能功率模块200的温度的温度检测电路201，所述温度检测电路201与所述驱动IC电路100中的所述过温保护电路1073的输入端连接。

本实施例中，所述PFC开关管Q5、第一上桥臂开关管Q1、第二上桥臂开关管(图未示)、第三上桥臂开关管(图未示)、第一下桥臂开关管Q2、第二下桥臂开关管(图未示)、第三下桥臂开关管(图未示)、第四上桥臂开关管Q3、第五上桥臂开关管(图未示)、第六上桥臂开关管(图未示)、第四下桥臂开关管Q4、第五下桥臂开关管(图未示)和所述第六下桥臂开关管(图未示)为IGBT管。

本实施例智能功率模块200还包括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、多个续流二极管(如续流二极管FRD1、续流二极管FRD2、续流二极管FRD3、续流二极管FRD4和续流二极管FRD5)、PFC信号输出端PFCOUT及第一二极管D1。具体地，本实施例中，所述第一上桥臂开关管Q1的集电极、第二上桥臂开关管(图未示)的集电极、所述第三上桥臂开关管(图未示)的集电极、第四上桥臂开关管Q3的集电极、第五上桥臂开关管(图未示)的集电极、所述第六上桥臂开关管(图未示)的集电极与所述第一高压区供电电源输入端P1连接，所述第一上桥臂开关管Q1的发射极与所述第一下桥臂开关管Q2的集电极连接，所述第二上桥臂开关管(图未示)的发射极与所述第二下桥臂开关管(图未示)的集电极连接，所述第三上桥臂开关管(图未示)的发射极与所述第三下桥臂开关管(图未示)的集电极连接，所述第四上桥臂开关管Q3的发射极与所述第四下桥臂开关管Q4的集电极连接，所述第五上桥臂开关管(图未示)的发射极与所述第五下桥臂开关管(图未示)的集电极连接，所述第六上桥臂开关管(图未示)的发射极与所述第六下桥臂开关管(图未示)的集电极连接；所述第一下桥臂开关管Q2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)的发射极与所述第二电流采样电阻R7的第一端连接，所述第四下桥臂开关管Q4的发射极、所述第五下桥臂开关管(图未示)的发射极及所述第六下桥臂开关管(图未示)的发射极与所述第三电流采样电阻R8的第一端连接；所述PFC开关管Q5的集电极分别与所述PFC信号输出端PFCOUT及所述第一二极管D1的阳极连接，所述第一二极管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Q5的发射极与所述第一电流采样电阻R6的第一端连接。

本实施例中，续流二极管FRD1的阴极与所述第一上桥臂开关管Q1的集电极连接，续流二极管FRD1的阳极与所述第一上桥臂开关管Q1的发射极连接，续流二极管FRD2的阴极与所述第一下桥臂开关管Q2的集电极连接，续流二极管FRD2的阳极与所述第一下桥臂开关管Q2的发射极连接，续流二极管FRD3的阴极与所述第四上桥臂开关管Q3的集电极连接，续流二极管FRD3的阳极与所述第四上桥臂开关管Q3的发射极连接，续流二极管FRD4的阴极与所述第四下桥臂开关管Q4的集电极连接，续流二极管FRD4的阳极与所述第四下桥臂开关管Q4的发射极连接，同理，其它各开关管的集电极与发射极之间均连接有一续流二极管(图未示)，此处不再赘述。

本实施例中，所述第一上桥臂开关管Q1与所述第一下桥臂开关管Q2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以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第一电机M1连接，所述第四上桥臂开关管Q3与所述第四下桥臂开关管Q4的连接节点、所述第五上桥臂开关管与所述第五下桥臂开关管的连接节点以及所述第六上桥臂开关管与所述第六下桥臂开关管的连接节点与外部第二电机M2连接。当本实施例智能功率模块200应用于空调器(如变频空调器)时，所述第一电机M1可以为空调器的风机，所述第二电机M2可以为空调器的压缩机。

本实施例智能功率模块200由于其内部的所述驱动IC电路100将第一上桥驱动电路102、所述第一下桥驱动电路103、所述第二上桥驱动电路104、所述第二下桥驱动电路105以及所述PFC驱动电路106都集成于同一个IC芯片中，使得本实施例智能功率模块200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，从而降低了智能功率模块的成本。并且，本实施例智能功率模块200对外部第一电机M1、外部第二电机M2和PFC开关管Q5等共用一套保护电路107，具体地，本实施例当所述驱动IC电路100的低压侧供电电源输入端VDD出现欠压时，所述保护电路107中的所述低压侧欠压保护电路1071将输出第一欠压保护信号至所述错误判断逻辑电路108，本实施例当上述各所述开关管中的任一开关管发生过流时，所述保护电路107中的所述过流保护电路1072将输出过流保护信号至所述错误判断逻辑电路108，当本实施例智能功率模块200的温度过高时，所述保护电路107中的所述过温保护电路1073将输出过温保护信号至所述错误判断逻辑电路108，所述错误判断逻辑电路108在接收到所述第一欠压保护信号、所述过流保护信号或/和所述过温保护信号时，则输出错误信号至所述错误信号输出端FUALT，所述错误信号输出端FUALT与外部控制器(图未示)连接，当外部控制器接收到所述错误信号时，外部控制器则输出相应控制信号至所述驱动IC电路100，以控制所述第一上桥驱动电路102、所述第一下桥驱动电路103、所述第二上桥驱动电路104、所述第二下桥驱动电路105及所述PFC驱动电路106停止工作，进而控制第一电机M1、第二电机M2及所述PFC开关管Q5停止工作。同理，本实施例当所述驱动IC电路100的高压侧供电电源输入端(图未示)出现欠压时，所述高压侧欠压保护电路110将输出第二欠压保护信号至所述逻辑输入缓冲电路101，以控制所述第一上桥驱动电路102、第一下桥驱动电路103、第二上桥驱动电路104、第二下桥驱动电路105及PFC驱动电路106停止工作。即本实施例能够有效地防止分离器件中一方出问题而导致其他模块继续工作的情况，从而可以更好地保护本实施例智能功率模块200，提高了智能功率模块200的可靠性。

综上所述，本实施例智能功率模块200采用了高集成的所述驱动IC电路100，并且本实施例智能功率模块200共用一套保护电路107，简化了高集成智能功率模块(也称高集成IPM)的内部结构，极大地提高了智能功率模块的集成度和可靠性，同时也降低了成本，减小了体积；本实施例智能功率模块200还降低了智能功率模块内部布线难度。本实施例智能功率模块200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。

本实用新型还提供一种空调器，该空调器包括智能功率模块，该智能功率模块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智能功率模块的技术方案，因此该空调器具有上述智能功率模块所有的有益效果。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能功率模块的驱动IC电路，其特征在于，所述驱动IC电路包括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、逻辑输入缓冲电路、第一上桥驱动电路、第二上桥驱动电路、第一下桥驱动电路、第二下桥驱动电路及PFC驱动电路；其中：

所述逻辑输入缓冲电路，用于对所述上桥控制信号输入端、下桥控制信号输入端及PFC控制信号输入端输入的控制信号进行整波滤波处理，并将行整波滤波处理后的控制信号对应输出至所述第一上桥驱动电路、第二上桥驱动电路、第一下桥驱动电路、第二下桥驱动电路及所述PFC驱动电路；

所述第一上桥驱动电路，用于根据所述逻辑输入缓冲电路输出的控制信号，驱动与外部第一电机所对应的上桥臂开关管的工作；

所述第一下桥驱动电路，用于根据所述逻辑输入缓冲电路输出的控制信号，驱动与外部第一电机所对应的下桥臂开关管的工作；

所述第二上桥驱动电路，用于根据所述逻辑输入缓冲电路输出的控制信号，驱动与外部第二电机所对应的上桥臂开关管的工作；

所述第二下桥驱动电路，用于根据所述逻辑输入缓冲电路输出的控制信号，驱动与外部第二电机所对应的下桥臂开关管的工作；

所述PFC驱动电路，用于根据所述逻辑输入缓冲电路输出的控制信号，驱动外部PFC开关管的工作。

2.如权利要求1所述的智能功率模块的驱动IC电路，其特征在于，所述驱动IC电路还包括使能端、错误信号输出端、保护电路、错误判断逻辑电路及驱动逻辑电路；其中：

所述保护电路，用于在所述驱动IC电路的低压侧供电电源输入端出现欠压时输出第一欠压保护信号至所述错误判断逻辑电路、当各所述开关管中的任一开关管发生过流时输出过流保护信号至所述错误判断逻辑电路、以及当所述智能功率模块发生过温时输出过温保护信号至所述错误判断逻辑电路；

所述错误判断逻辑电路，用于在接收到所述第一欠压保护信号、所述过流保护信号或/和所述过温保护信号时，输出错误信号至所述错误信号输出端；

所述驱动逻辑电路，用于在所述错误判断逻辑电路未输出所述错误信号且所述使能端输入使能信号时，输出开启信号至所述逻辑输入缓冲电路，以控制所述第一上桥驱动电路、第二上桥驱动电路、第一下桥驱动电路、第二下桥驱动电路及PFC驱动电路开始工作。

3.如权利要求2所述的智能功率模块的驱动IC电路，其特征在于，所述保护电路包括低压侧欠压保护电路、过流保护电路及过温保护电路；其中：

所述低压侧欠压保护电路，用于在所述驱动IC电路的低压侧供电电源输入端出现欠压时输出第一欠压保护信号至所述错误判断逻辑电路；

所述过流保护电路，用于当各所述开关管中的任一开关管发生过流时输出过流保护信号至所述错误判断逻辑电路；

所述过温保护电路，用于当所述智能功率模块发生过温时输出过温保护信号至所述错误判断逻辑电路。

4.如权利要求3所述的智能功率模块的驱动IC电路，其特征在于，所述驱动IC电路还包括：

高压侧欠压保护电路，用于在所述驱动IC电路的高压侧供电电源输入端出现欠压时输出第二欠压保护信号至所述逻辑输入缓冲电路，以控制所述第一上桥驱动电路、第二上桥驱动电路、第一下桥驱动电路、第二下桥驱动电路及PFC驱动电路停止工作。

5.一种智能功率模块，其特征在于，所述智能功率模块包括PFC开关管、多个电阻、与外部第一电机所对应第一上桥臂开关管、第二上桥臂开关管、第三上桥臂开关管、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、与外部第二电机所对应第四上桥臂开关管、第五上桥臂开关管、第六上桥臂开关管、第四下桥臂开关管、第五下桥臂开关管和第六下桥臂开关管、以及权利要求1至4中任一项所述的智能功率模块的驱动IC电路；其中：

所述驱动IC电路中的第一上桥驱动电路的第一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，所述第一上桥驱动电路的第二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，所述第一上桥驱动电路的第三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；所述驱动IC电路中的第一下桥驱动电路的第一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，所述第一下桥驱动电路的第二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，所述第一下桥驱动电路的第三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；

所述驱动IC电路中的第二上桥驱动电路的第一输出端经一所述电阻与所述第四上桥臂开关管的控制端连接，所述第二上桥驱动电路的第二输出端经一所述电阻与所述第五上桥臂开关管的控制端连接，所述第二上桥驱动电路的第三输出端经一所述电阻与所述第六上桥臂开关管的控制端连接；所述驱动IC电路中的第二下桥驱动电路的第一输出端经一所述电阻与所述第四下桥臂开关管的控制端连接，所述第二下桥驱动电路的第二输出端经一所述电阻与所述第五下桥臂开关管的控制端连接，所述第二下桥驱动电路的第三输出端经一所述电阻与所述第六下桥臂开关管的控制端连接；

所述驱动IC电路中的PFC驱动电路的输出端经一所述电阻与所述PFC开关管的控制端连接。

6.如权利要求5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电流采样电阻、第二电流采样电阻及第三电流采样电阻；其中：

所述第一电流采样电阻的第一端与所述PFC开关管的电流输出端连接，所述第二电流采样电阻的第一端分别与所述第一下桥臂开关管、所述第二下桥臂开关管及所述第三下桥臂开关管的电流输出端连接，所述第三电流采样电阻的第一端分别与所述第四下桥臂开关管、所述第五下桥臂开关管及所述第六下桥臂开关管的电流输出端连接，所述第一电流采样电阻的第二端、所述第二电流采样电阻的第二端及所述第三电流采样电阻的第二端接地；所述第一电流采样电阻的第一端还与所述驱动IC电路中的过流保护电路的第一输入端连接，所述第二电流采样电阻的第一端还与所述驱动IC电路中的过流保护电路的第二输入端连接，所述第三电流采样电阻的第一端还与所述驱动IC电路中的过流保护电路的第三输入端连接。

7.如权利要求6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用于检测所述智能功率模块的温度的温度检测电路，所述温度检测电路与所述驱动IC电路中的过温保护电路的输入端连接。

8.如权利要求6至7中任一项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、第二上桥臂开关管、第三上桥臂开关管、第一下桥臂开关管、第二下桥臂开关管、第三下桥臂开关管、第四上桥臂开关管、第五上桥臂开关管、第六上桥臂开关管、第四下桥臂开关管、第五下桥臂开关管和所述第六下桥臂开关管为IGBT管。

9.如权利要求8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高压区供电电源输入端、第二高压区供电电源输入端、多个续流二极管、PFC信号输出端及第一二极管；其中：

所述第一上桥臂开关管的集电极、第二上桥臂开关管的集电极、所述第三上桥臂开关管的集电极、第四上桥臂开关管的集电极、第五上桥臂开关管的集电极、所述第六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，所述第一上桥臂开关管的发射极与所述第一下桥臂开关管的集电极连接，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，所述第四上桥臂开关管的发射极与所述第四下桥臂开关管的集电极连接，所述第五上桥臂开关管的发射极与所述第五下桥臂开关管的集电极连接，所述第六上桥臂开关管的发射极与所述第六下桥臂开关管的集电极连接；所述第一下桥臂开关管的发射极、所述第二下桥臂开关管的发射极及所述第三下桥臂开关管的发射极与所述第二电流采样电阻的第一端连接，所述第四下桥臂开关管的发射极、所述第五下桥臂开关管的发射极及所述第六下桥臂开关管的发射极与所述第三电流采样电阻的第一端连接；所述PFC开关管的集电极分别与所述PFC信号输出端及所述第一二极管的阳极连接，所述第一二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开关管的发射极与所述第一电流采样电阻的第一端连接；每一所述开关管的集电极和发射极之间连接一所述续流二极管；

所述第一上桥臂开关管与所述第一下桥臂开关管的连接节点、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以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第一电机连接，所述第四上桥臂开关管与所述第四下桥臂开关管的连接节点、所述第五上桥臂开关管与所述第五下桥臂开关管的连接节点以及所述第六上桥臂开关管与所述第六下桥臂开关管的连接节点与外部第二电机连接。

10.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括权利要求5至9中任一项所述的智能功率模块。