專利名稱：一體化智能功率模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型主要應(yīng)用于空調(diào)、電冰箱、洗衣機(jī)等電器產(chǎn)品三相馬達(dá)變頻調(diào)速的功率驅(qū)動(dòng)。
背景技術(shù)：
目前，變頻電機(jī)使用的驅(qū)動(dòng)功率模塊有多種多樣，大多為國(guó)外進(jìn)口，價(jià)格非常昂貴，一般可分為普通功率模塊和智能功率模塊兩大類。普通功率模塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用非常不便，須外加控制和保護(hù)電路；智能功率模塊內(nèi)部有保護(hù)電路，是目前使用較廣的一種，但其引出腳較多需專門為模塊設(shè)計(jì)供電電源和專用接口電路，這樣，為更好使用模塊提出了一定的技術(shù)要求，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員不可避免地置身于煩瑣的電路設(shè)計(jì)工作，使開發(fā)周期延長(zhǎng)；另外，它們由于外圍電路復(fù)雜，使其體積龐大，為維修、安裝也帶來(lái)不便。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是要提供一種一體化智能功率模塊，使產(chǎn)品在保證其品質(zhì)的基礎(chǔ)上使產(chǎn)品體積更小，并且連接、使用方便。
為實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案本實(shí)用新型的一體化智能功率模塊，由開關(guān)電源及控制部分，阻燃塑料膠框，功率轉(zhuǎn)換部分組成，開關(guān)電源及控制部分、功率轉(zhuǎn)換部分在阻燃塑料膠框內(nèi)通過(guò)一條十芯排線/排插和引腳組合在一起，用硅凝膠灌封模塊，構(gòu)成一標(biāo)準(zhǔn)封裝的功率模塊。
本實(shí)用新型的開關(guān)電源及控制部分為雙面PCB線路板，其上集成有開關(guān)電源電路、光耦隔離電路、PWM信號(hào)接口，5V、12V、FO信號(hào)輸出、PN輸入、UVW三相輸出接口電路，并裝有端子和十芯插座。
本實(shí)用新型的功率轉(zhuǎn)換部分為高導(dǎo)熱鋁基線路板，其集成有驅(qū)動(dòng)電路、功率轉(zhuǎn)換部分和保護(hù)電路，并裝有特制引腳、特制十芯排線/排插。
本實(shí)用新型的阻燃塑料膠框是一個(gè)長(zhǎng)方形的阻燃塑料膠框，其兩端各有可以安裝螺釘?shù)陌惭b孔，塑料膠框側(cè)面刻有標(biāo)識(shí)符。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于集成度高，應(yīng)用更簡(jiǎn)便，只須少量的連接線便能實(shí)現(xiàn)與功率負(fù)載及相關(guān)控制信號(hào)的連接，由于其體積小給安裝也帶來(lái)極大便利。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型的電路原理圖。
圖4是本實(shí)用新型的應(yīng)用簡(jiǎn)圖。
圖5是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的主視圖。
圖6是圖5的俯視圖。
圖7是圖5的右視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型由開關(guān)電源及控制部分即雙面PCB線路板1、阻燃塑料膠框2、功率轉(zhuǎn)換部分即高導(dǎo)熱鋁基線路板3組成，高導(dǎo)熱鋁基線路板3、雙面PCB線路板1在阻燃塑料膠框2內(nèi)通過(guò)一條十芯排線/排插8和5個(gè)特制引腳7有機(jī)地組合在一起，再選用硅凝膠對(duì)模塊進(jìn)行灌封，成為一標(biāo)準(zhǔn)封裝的功率模塊4。
雙面PCB線路板1集成了開關(guān)電源電路、光耦隔離電路、PWM信號(hào)接口，5V、12V、FO信號(hào)輸出、PN輸入、UVW三相輸出接口電路(見原理圖3)；高導(dǎo)熱鋁基線路板集成了IGBT驅(qū)動(dòng)電路、功率轉(zhuǎn)換部分和多種保護(hù)電路(過(guò)流、過(guò)溫、短路、欠壓保護(hù))。因?yàn)閭鹘y(tǒng)模塊所不具備的開關(guān)電源電路光耦隔離電路、PWM信號(hào)接口電路，本實(shí)用新型的一體化智能功率模塊已具有，并通過(guò)模塊化手段將雙面PCB線路板1和高導(dǎo)熱鋁基線路板3組裝在一個(gè)阻燃塑料膠框2內(nèi)，然后灌封成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊，所以其易用性特強(qiáng)，電子工程師有了本實(shí)用新型的一體化智能功率模塊，就可不必為用好功率模塊而絞盡腦汁；引腳7、十芯排線/排插8是連接雙面PCB線路板1和為高導(dǎo)熱鋁基線路板3的特制連線；經(jīng)組裝成形后的模塊成品外形圖4，C、D、E分別為三相電壓輸出端，十芯鍍金插座5是模塊信號(hào)、電壓的輸入輸出接口(它包含PWM六信號(hào)輸入，電源地、5V、12V、FO信號(hào)輸出)。由于模塊內(nèi)部的元器件全部采用貼片元件，極大的縮小了模塊的體積，使安裝起來(lái)很方便，可大大提高生產(chǎn)效率；經(jīng)導(dǎo)熱硅膠灌封后的一體化模塊能防潮、能提高抗機(jī)械沖擊性能、增強(qiáng)其導(dǎo)熱性能，促進(jìn)模塊散熱。
圖4是本實(shí)用新型的應(yīng)用簡(jiǎn)圖。如圖4所示，一體化智能功率模塊的P端為310V直流電源正極，N端為310V直流電源負(fù)極，U、V、W端為功率輸出端，分別與三相電機(jī)的U、V、W端相連接，CN1為10針鍍金插座，其中1腳為模塊保護(hù)信號(hào)輸出，2腳、3腳分別為+12V、+5V電源輸出，4腳為電源地，該電源可滿足主控制器正常工作的需要，5-10腳為PWM控制信號(hào)輸入端，通過(guò)改變PWM信號(hào)控制SPM模塊的工作狀態(tài)從而達(dá)到調(diào)節(jié)三相電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。
本實(shí)用新型的一體化智能功率模塊功能全、體積小、接口簡(jiǎn)潔、應(yīng)用更簡(jiǎn)便、安裝維修方便，使從事變頻空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)電氣設(shè)計(jì)的工程師從繁瑣的電路設(shè)計(jì)中解脫出來(lái)，也大大縮短了研發(fā)周期，使產(chǎn)品在瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中奪取先機(jī)。
權(quán)利要求1.一種一體化智能功率模塊，由開關(guān)電源及控制部分(1)，阻燃塑料膠框(2)，功率轉(zhuǎn)換部分(3)組成，其特征在于功率轉(zhuǎn)換部分(3)、開關(guān)電源及控制部分(1)在阻燃塑料膠框(2)內(nèi)通過(guò)一條十芯排線/排插(8)和引腳(7)組合在一起，用硅凝膠灌封模塊，構(gòu)成一標(biāo)準(zhǔn)封裝的功率模塊(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化智能功率模塊，其特征在于電源及控制部分(1)為雙面PCB線路板，其上集成有開關(guān)電源電路、光耦隔離電路、PWM信號(hào)接口，5V、12V、FO信號(hào)輸出、PN輸入、UVW三相輸出接口電路，并裝有端子(C、D、E、F、G)和十芯插座(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化智能功率模塊，其特征在于功率轉(zhuǎn)換部分(3)為高導(dǎo)熱鋁基線路板，其集成有驅(qū)動(dòng)電路、功率轉(zhuǎn)換部分和保護(hù)電路，并裝有特制引腳(7)、特制十芯排線/排插(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化智能功率模塊，其特征在于阻燃塑料膠框(2)是一個(gè)長(zhǎng)方形的阻燃塑料膠框，其兩端各有可以安裝螺釘?shù)陌惭b孔，塑料膠框側(cè)面刻有標(biāo)識(shí)符(P、N、U、V、W)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化智能功率模塊，其特征在于保護(hù)電路包括有過(guò)流保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)、短路保護(hù)和欠壓保護(hù)電路。
專利摘要本實(shí)用新型主要應(yīng)用于空調(diào)、電冰箱、洗衣機(jī)等電器產(chǎn)品三相馬達(dá)變頻調(diào)速的功率驅(qū)動(dòng)。本實(shí)用新型的一體化智能功率模塊，由開關(guān)電源及控制部分，阻燃塑料膠框，功率轉(zhuǎn)換部分組成，開關(guān)電源及控制部分、功率轉(zhuǎn)換部分在阻燃塑料膠框內(nèi)通過(guò)一條十芯排線/排插和引腳組合在一起，用硅凝膠灌封模塊，構(gòu)成一標(biāo)準(zhǔn)封裝的功率模塊。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于集成度高，應(yīng)用更簡(jiǎn)便，只須少量的連接線便能實(shí)現(xiàn)與功率負(fù)載及相關(guān)控制信號(hào)的連接，由于其體積小給安裝也帶來(lái)極大便利。
文檔編號(hào)H02P7/00GK2626129SQ03247058
公開日2004年7月14日 申請(qǐng)日期2003年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月6日
發(fā)明者吳光敏 申請(qǐng)人:深圳市鵬科興實(shí)業(yè)有限公司