CN2626129Y - 一体化智能功率模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型主要应用于空调、电冰箱、洗衣机等电器产品三相马达变频调速的功率驱动。本实用新型的一体化智能功率模块，由开关电源及控制部分，阻燃塑料胶框，功率转换部分组成，开关电源及控制部分、功率转换部分在阻燃塑料胶框内通过一条十芯排线/排插和引脚组合在一起，用硅凝胶灌封模块，构成一标准封装的功率模块。本实用新型与现有技术相比，由于集成度高，应用更简便，只须少量的连接线便能实现与功率负载及相关控制信号的连接，由于其体积小给安装也带来极大便利。

Description

一体化智能功率模块

技术领域

本实用新型主要应用于空调、电冰箱、洗衣机等电器产品三相马达变频调速的功率驱动。

背景技术

目前，变频电机使用的驱动功率模块有多种多样，大多为国外进口，价格非常昂贵，一般可分为普通功率模块和智能功率模块两大类。普通功率模块结构简单，使用非常不便，须外加控制和保护电路；智能功率模块内部有保护电路，是目前使用较广的一种，但其引出脚较多需专门为模块设计供电电源和专用接口电路，这样，为更好使用模块提出了一定的技术要求，使产品设计人员不可避免地置身于烦琐的电路设计工作，使开发周期延长；另外，它们由于外围电路复杂，使其体积庞大，为维修、安装也带来不便。

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种一体化智能功率模块，使产品在保证其品质的基础上使产品体积更小，并且连接、使用方便。

为实现上述目的本实用新型采用如下技术方案：本实用新型的一体化智能功率模块，由开关电源及控制部分，阻燃塑料胶框，功率转换部分组成，开关电源及控制部分、功率转换部分在阻燃塑料胶框内通过一条十芯排线/排插和引脚组合在一起，用硅凝胶灌封模块，构成一标准封装的功率模块。

本实用新型的开关电源及控制部分为双面PCB线路板，其上集成有开关电源电路、光耦隔离电路、PWM信号接口，5V、12V、FO信号输出、PN输入、UVW三相输出接口电路，并装有端子和十芯插座。

本实用新型的功率转换部分为高导热铝基线路板，其集成有驱动电路、功率转换部分和保护电路，并装有特制引脚、特制十芯排线/排插。

本实用新型的阻燃塑料胶框是一个长方形的阻燃塑料胶框，其两端各有可以安装螺钉的安装孔，塑料胶框侧面刻有标识符。

本实用新型与现有技术相比，由于集成度高，应用更简便，只须少量的连接线便能实现与功率负载及相关控制信号的连接，由于其体积小给安装也带来极大便利。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的分解结构示意图。

图3是本实用新型的电路原理图。

图4是本实用新型的应用简图。

图5是本实用新型结构的主视图。

图6是图5的俯视图。

图7是图5的右视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步详细描述。如图1、图2所示，本实用新型由开关电源及控制部分即双面PCB线路板1、阻燃塑料胶框2、功率转换部分即高导热铝基线路板3组成，高导热铝基线路板3、双面PCB线路板1在阻燃塑料胶框2内通过一条十芯排线/排插8和5个特制引脚7有机地组合在一起，再选用硅凝胶对模块进行灌封，成为一标准封装的功率模块4。

双面PCB线路板1集成了开关电源电路、光耦隔离电路、PWM信号接口，5V、12V、FO信号输出、PN输入、UVW三相输出接口电路(见原理图3)；高导热铝基线路板集成了IGBT驱动电路、功率转换部分和多种保护电路(过流、过温、短路、欠压保护)。因为传统模块所不具备的开关电源电路光耦隔离电路、PWM信号接口电路，本实用新型的一体化智能功率模块已具有，并通过模块化手段将双面PCB线路板1和高导热铝基线路板3组装在一个阻燃塑料胶框2内，然后灌封成一个标准模块，所以其易用性特强，电子工程师有了本实用新型的一体化智能功率模块，就可不必为用好功率模块而绞尽脑汁；引脚7、十芯排线/排插8是连接双面PCB线路板1和为高导热铝基线路板3的特制连线；经组装成形后的模块成品外形图4，C、D、E分别为三相电压输出端，十芯镀金插座5是模块信号、电压的输入输出接口(它包含PWM六信号输入，电源地、5V、12V、FO信号输出)。由于模块内部的元器件全部采用贴片元件，极大的缩小了模块的体积，使安装起来很方便，可大大提高生产效率；经导热硅胶灌封后的一体化模块能防潮、能提高抗机械冲击性能、增强其导热性能，促进模块散热。

图4是本实用新型的应用简图。如图4所示，一体化智能功率模块的P端为310V直流电源正极，N端为310V直流电源负极，U、V、W端为功率输出端，分别与三相电机的U、V、W端相连接，CN1为10针镀金插座，其中1脚为模块保护信号输出，2脚、3脚分别为+12V、+5V电源输出，4脚为电源地，该电源可满足主控制器正常工作的需要，5-10脚为PWM控制信号输入端，通过改变PWM信号控制SPM模块的工作状态从而达到调节三相电机转速的目的。

本实用新型的一体化智能功率模块功能全、体积小、接口简洁、应用更简便、安装维修方便，使从事变频空调、冰箱、洗衣机电气设计的工程师从繁琐的电路设计中解脱出来，也大大缩短了研发周期，使产品在瞬息万变的市场竞争中夺取先机。

Claims (5)

1.一种一体化智能功率模块，由开关电源及控制部分(1)，阻燃塑料胶框(2)，功率转换部分(3)组成，其特征在于：功率转换部分(3)、开关电源及控制部分(1)在阻燃塑料胶框(2)内通过一条十芯排线/排插(8)和引脚(7)组合在一起，用硅凝胶灌封模块，构成一标准封装的功率模块(4)。

2.根据权利要求1所述的一体化智能功率模块，其特征在于：电源及控制部分(1)为双面PCB线路板，其上集成有开关电源电路、光耦隔离电路、PWM信号接口，5V、12V、FO信号输出、PN输入、UVW三相输出接口电路，并装有端子(C、D、E、F、G)和十芯插座(5)。

3.根据权利要求1所述的一体化智能功率模块，其特征在于：功率转换部分(3)为高导热铝基线路板，其集成有驱动电路、功率转换部分和保护电路，并装有特制引脚(7)、特制十芯排线/排插(8)。

4.根据权利要求1所述的一体化智能功率模块，其特征在于：阻燃塑料胶框(2)是一个长方形的阻燃塑料胶框，其两端各有可以安装螺钉的安装孔，塑料胶框侧面刻有标识符(P、N、U、V、W)。

5.根据权利要求3所述的一体化智能功率模块，其特征在于：保护电路包括有过流保护、过温保护、短路保护和欠压保护电路。

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