智能功率模塊和空調(diào)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及智能功率模塊技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種智能功率模塊和一種空調(diào)器。
【背景技術(shù)】
[0002]智能功率模塊(Intelligent Power Module，簡稱IPM)是一種將電力電子分立器件和集成電路技術(shù)集成在一起的功率驅(qū)動器，智能功率模塊包含功率開關(guān)器件和高壓驅(qū)動電路，并帶有過電壓、過電流和過熱等故障檢測電路。智能功率模塊的邏輯輸入端接收主控制器的控制信號，輸出端驅(qū)動壓縮機或后續(xù)電路工作，同時將檢測到的系統(tǒng)狀態(tài)信號送回主控制器。相對于傳統(tǒng)分立方案，智能功率模塊具有高集成度、高可靠性、自檢和保護電路等優(yōu)勢，尤其適合于驅(qū)動電機的變頻器及各種逆變電源，是變頻調(diào)速、冶金機械、電力牽引、伺服驅(qū)動、變頻家電的理想電力電子器件。
[0003]現(xiàn)有的智能功率模塊電路的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，MTRIP端口作為電流檢測端，以根據(jù)檢測到的電流大小對智能功率模塊100進(jìn)行保護。具體地，如圖2所示為MCU(Microcontroller Unit，微控制單元)管200與智能功率模塊100的連接關(guān)系。其中，MTRIP端和MCU管200的Pin7連接；MCU管200的Pinl與智能功率模塊100的UHIN端相連；MCU管200的Pin2與智能功率模塊100的VHIN端相連；MCU管200的Pin3與智能功率模塊100的WHIN端相連；MCU管200的Pin4與智能功率模塊100的ULIN端相連；MCU管200的Pin5與智能功率模塊100的VLIN端相連；MCU管200的Pin6與智能功率模塊100的WLIN端相連；智能功率模塊100的UN (U相低電壓參考端)、VN(V相低電壓參考端)、WN(W相低電壓參考端)相連并接采樣電阻138的一端，采樣電阻138的另一端接地。當(dāng)MTRIP檢測采樣電阻138的電壓高于某一特定值Vl時，并且Vl持續(xù)的時間長于某一特定值Tl后，經(jīng)過時間為T2的延時，使HVIC(High Voltage integrated circuit，高壓集成電路)管101停止工作一段時間T3，從而避免智能功率模塊100處于電流過大的工作狀態(tài)，避免智能功率模塊100異常發(fā)熱，對智能功率模塊100起到保護作用。而正因為如此，Tl 一般被設(shè)計得非常短，為200ns?800ns的級別，使智能功率模塊100在工作過程中能得到及時的保護；而為了降低采樣電阻138的功耗，采樣電阻138的阻值被設(shè)計得非常小，從而使Vl也非常小，為0.3V?0.6V的級別。
[0004]但在實際應(yīng)用中，由于外圍電路板布線等原因，特別是在地線共地點較多的場合，在系統(tǒng)啟動瞬間在MTRIP引腳產(chǎn)生很大的電壓噪聲，而這些噪聲往往是Vl的數(shù)倍，有時該噪聲電壓大于Vl的持續(xù)時間會大于Tl，這是，就會對MTRIP造成誤觸發(fā)，使系統(tǒng)無法正常啟動。但如果將Tl時間定得太長，又會造成智能功率模塊100異常發(fā)熱時間過長而是產(chǎn)品劣化、降低產(chǎn)品壽命，甚至發(fā)生瞬間爆炸的風(fēng)險。
[0005]因此，如何能夠在確保智能功率t旲塊具有尚可靠性和尚適應(yīng)性的如提下，提尚智能功率t旲塊系統(tǒng)的啟動成功率成為亟待解決的技術(shù)冋題?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0006]本實用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)或相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。
[0007]為此，本實用新型的一個目的在于提出了一種新的智能功率模塊，可以在確保智能功率t旲塊具有尚可靠性和尚適應(yīng)性的如提下，提尚智能功率t旲塊系統(tǒng)的啟動成功率。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的第一方面的實施例，提出了一種智能功率模塊，包括:三相上橋臂信號輸入端、三相下橋臂信號輸入端、三相低電壓參考端和電流檢測端；HVIC管，所述HVIC管上設(shè)置有分別連接至所述三相上橋臂信號輸入端和所述三相下橋臂信號輸入端的接線端，以及對應(yīng)于所述電流檢測端的第一端口，所述第一端口通過連接線與所述電流檢測端相連；采樣電阻，所述三相低電壓參考端中的每一相低電壓參考端和所述電流檢測端均連接至所述采樣電阻的第一端，所述采樣電阻的第二端連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源負(fù)端；自檢電路，所述自檢電路的低壓區(qū)供電電源正極和負(fù)極分別連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源正端和負(fù)端，所述自檢電路的高壓區(qū)供電電源正極和負(fù)極分別連接至所述智能功率模塊的U相高壓區(qū)供電電源正端和負(fù)端，所述自檢電路的第一輸入端連接至所述智能功率模塊的U相上橋臂信號輸入端，所述自檢電路的輸出端連接至所述HVIC管的U相高壓區(qū)信號輸出端，所述自檢電路的第二輸入端連接至所述第一端口，所述自檢電路用于將所述U相上橋臂信號輸入端的信號傳送至所述U相高壓區(qū)信號輸出端，并在所述HVIC管起始工作時，抑制所述第一端口產(chǎn)生的電壓噪聲。
[0009]根據(jù)本實用新型的實施例的智能功率模塊，通過設(shè)置自檢電路，以在HVIC管起始工作時，抑制連接至電流檢測端的第一端口產(chǎn)生的電壓噪聲，避免了在HVIC管起始工作時，由于電壓噪聲過大導(dǎo)致電路保護機制的誤觸發(fā)而造成智能功率模塊系統(tǒng)無法正常工作的問題，實現(xiàn)了在確保智能功率模塊的可靠性和適應(yīng)性的前提下，提高了智能功率模塊系統(tǒng)的啟動成功率。此外，在HVIC管正常工作后，撤銷噪聲抑制機制，可以針對引腳的電壓變化做出及時反應(yīng)，以對智能功率模塊提供有效保護。
[0010]根據(jù)本實用新型的上述實施例的智能功率模塊，還可以具有以下技術(shù)特征:
[0011]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述自檢電路包括:
[0012]第一電阻，所述第一電阻的第一端作為所述自檢電路的第二輸入端，并連接至第一模擬開關(guān)的第一選擇端，所述第一電阻的第二端連接至所述第一模擬開關(guān)的第二選擇端和第一電容的第一端，所述第一電容的第二端連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源負(fù)端；
[0013]輸入電路，所述輸入電路的供電電源正極和負(fù)極分別作為所述自檢電路的低壓區(qū)供電電源正極和負(fù)極，所述輸入電路的第一輸入端作為所述自檢電路的第一輸入端，所述輸入電路的第二輸入端連接至所述第一模擬開關(guān)的固定端，所述輸入電路的輸出端連接至第一非門的輸入端，所述第一非門的輸出端連接至第二非門的輸入端，所述第二非門的輸出端連接至第一與非門的第一輸入端，所述輸入電路用于對輸入的信號進(jìn)行雜波過濾處理；
[0014]第三非門，所述第三非門的輸入端連接至所述第一非門的輸入端，所述第三非門的輸出端連接至第二電阻的輸入端，所述第二電阻的輸出端連接至第四非門的輸入端，所述第四非門的輸出端連接至第五非門的輸入端，所述第五非門的輸出端連接至所述第一與非門的第二輸入端，所述第一與非門的輸出端連接至第六非門的輸入端，所述第六非門的輸出端連接至第一 DMOS管的柵極，所述第一 DMOS管的襯底與源極相連后連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源負(fù)端；
[0015]第二電容，所述第二電容的第一端連接至所述第四非門的輸入端，所述第二電容的第二端連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源負(fù)端；
[0016]第七非門，所述第七非門的輸入端連接至所述第一模擬開關(guān)的控制端，所述第七非門的輸出端連接至第八非門的輸入端，所述第八非門的輸出端連接至第三電阻的第一端，所述第三電阻的第二端連接至第九非門的輸入端，所述第九非門的輸出端連接至第十非門的輸入端，所述第十非門的輸出端連接至第一 RS觸發(fā)器的S端，所述第一 RS觸發(fā)器的R端連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源負(fù)端，所述第一 RS觸發(fā)器的Q端連接至第二模擬開關(guān)的控制端；
[0017]第三電容，所述第三電容的第一端連接至所述第九非門的輸入端，所述第三電容的第二端連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源負(fù)端；
[0018]第二 RS觸發(fā)器，所述第二 RS觸發(fā)器的Q端連接至所述第一模擬開關(guān)的控制端，所述第二 RS觸發(fā)器的R端連接至所述第一 RS觸發(fā)器的S端，所述第二 RS觸發(fā)器的S端連接至所述第二模擬開關(guān)的固定端，所述第二模擬開關(guān)的選擇端連接至所述第三非門的輸出端;
[0019]第十一非門，所述第十一非門的輸入端連接至所述輸入電路的輸出端，所述第十一非門的輸出端連接至第二與非門的第一輸入端；
[0020]第十二非門，所述第十二非門的輸入端連接至所述輸入電路的輸出端，所述第十二非門的輸出端連接至第四電阻的第一端，所述第四電阻的第二端連接至第十三非門的輸入端，所述第十三非門的輸出端連接至所述第二與非門的第二輸入端，所述第二與非門的輸出端連接至第十四非門的輸入端，所述第十四非門的輸出端連接至第二 DMOS管的柵極，所述第二 DMOS管的襯底與源極相連后連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源負(fù)端;
[0021]第四電容，所述第四電容的第一端連接至所述第十三非門的輸入端，所述