智能功率模塊和空調(diào)器的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及智能功率模塊技術(shù)領域，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]在現(xiàn)行的智能功率模塊的設計中，如圖1所示，用于驅(qū)動IGBT (InsulatedGate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)的壓機部分的HVIC (High VoltageIntegrated Circuit，高壓集成電路)管 101 和用于驅(qū)動M0S (Metal Oxide SemiconductorField Effect，金屬氧化物半導體場效應管)的風機部分的HVIC管201在工作時的供電電壓分別由智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源供給，均使用相同的15V的電壓供電。而在實際應用中，驅(qū)動M0S管的風機部分的HVIC管201不需要15V的供電電壓，一般來說，M0S管只需8V的電壓即能使其達到設計飽和壓降，但驅(qū)動IGBT管的壓機部分的HVIC管101則需要15V的供電電壓，一般來說，IGBT管需要10V以上的電壓才能使其達到設計飽和壓降，所以現(xiàn)行的智能功率模塊的設計，不僅會增加智能功率模塊的功耗，而且當其中一個HVIC管發(fā)生失效時，另一個HVIC管仍會繼續(xù)工作，從而造成系統(tǒng)的進一步破壞，嚴重時會引起系統(tǒng)發(fā)生爆炸，導致火災發(fā)生。
[0004]因此，如何能夠在降低智能模塊的功耗的同時，避免在智能功率模塊異常時對系統(tǒng)造成二次破壞的情況發(fā)生，進而提高智能功率模塊運行的可靠性成為亟待解決的技術(shù)問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)或相關技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。
[0006]為此，本實用新型的一個目的在于提出了一種智能功率模塊，可以在降低智能模塊的功耗的同時，避免智能功率模塊異常時對系統(tǒng)造成二次破壞的情況發(fā)生，提高了智能功率模塊的可靠性。
[0007]本實用新型的另一個目的在于提出了一種空調(diào)器。
[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:
[0009]壓機三相上橋臂信號輸入端、壓機三相下橋臂信號輸入端、風機三相上橋臂信號輸入端和風機三相下橋臂信號輸入端；
[0010]第一 HVIC管，所述第一 HVIC管上設置有分別連接至所述壓機三相上橋臂信號輸入端和所述壓機三相下橋臂信號輸入端的接線端；
[0011]第二 HVIC管，所述第二 HVIC管上設置有分別連接至所述風機三相上橋臂信號輸入端和所述風機三相下橋臂信號輸入端的接線端；
[0012]所述第一 HVIC管的低壓區(qū)供電電源正極和負極分別連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源正端和負端，所述第一 HVIC管內(nèi)具有供電電路，所述供電電路具有電源輸出端，所述第二 HVIC管的低壓區(qū)供電電源正極和負極分別連接至所述電源輸出端和所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源負端，所述供電電路用于產(chǎn)生供所述第二 HVIC管工作的電壓。
[0013]根據(jù)本實用新型的實施例的智能功率模塊，通過在第一 HVIC管內(nèi)設置供電電路，并將供電電路的電源輸出端與第二 HVIC管的低壓區(qū)供電電源正極相連，以由供電電路產(chǎn)生供第二 HVIC管工作的電壓，使得不需要通過智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源供給第二HVIC管工作的電壓，而通常第一 HVIC管內(nèi)部供電電路產(chǎn)生的電壓就能滿足第二 HVIC管工作需求電壓，且低于15V，因此降低了智能模塊的功耗；同時在第一 HVIC管發(fā)生異常停止工作時，第二 HVIC管也會同時失去供電電源而停止工作，從而確保智能功率模塊完全停止工作，有效地避免了對系統(tǒng)的進一步破壞，提高了智能功率模塊運行的可靠性。
[0014]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:
[0015]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述供電電路包括:
[0016]第一電阻，所述第一電阻的第一端連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源正端，所述第一電阻的第二端連接至第二電阻的第一端，所述第二電阻的第二端連接至第一三極管的集電極和基極，所述第一三極管的發(fā)射極連接至第二三極管的集電極和基極，所述第二三極管的發(fā)射極連接至第三三極管的集電極和基極，所述第三三極管的發(fā)射極連接至第四三極管的集電極和基極，所述第四三極管的發(fā)射極連接至第五三極管的集電極和基極，所述第五三極管的發(fā)射極連接至第一二極管的陰極，所述第一二極管的陽極連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源負端；
[0017]第六三極管，所述第六三極管的基極連接至所述第二電阻的第二端，所述第六三極管的集電極連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源正端，所述第六三極管的發(fā)射極連接至第七三極管的基極，所述第七三極管的集電極連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源正端，所述第七三極管的發(fā)射極連接至第三電阻的第一端，并作為所述電源輸出端，所述第三電阻的第二端連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源負端；
[0018]第八三極管，所述第八三極管的基極連接至所述第二電阻的第二端，所述第八三極管的集電極連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源正端，所述第八三極管的發(fā)射極連接至所述第六三極管的發(fā)射極和第九三極管的基極，所述第九三極管的集電極連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源正端，所述第九三極管的發(fā)射極連接至所述電源輸出端;
[0019]第二二極管，所述第二二極管的陽極連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源負端，所述第二二極管的陰極連接至所述電源輸出端；
[0020]第三二極管，所述第三二極管的陽極連接至所述電源輸出端，所述第三二極管的陰極連接至所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源正端。
[0021]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述第一電阻為正溫度系數(shù)電阻，所述第二電阻為負溫度系數(shù)電阻，所述第一二極管為齊納管。
[0022]根據(jù)本實用新型的實施例的智能功率模塊，第一電阻和第二電阻起限流作用，溫度系數(shù)的互補有利于流經(jīng)第一二極管及相連接的各三級管的電流恒定。
[0023]根據(jù)本實用新型的一個實施例，還包括:壓機三相上橋臂電路，所述壓機三相上橋臂電路中的每一相壓機上橋臂電路的輸入端連接至所述第一 HVIC管的三相高壓區(qū)中對應相的信號輸出端；壓機三相下橋臂電路，所述壓機三相下橋臂電路中的每一相壓機下橋臂電路的輸入端連接至所述第一 HVIC管的三相低壓區(qū)中對應相的信號輸出端。
[0024]其中，壓機三相上橋臂電路包括:壓機U相上橋臂電路、壓機V相上橋臂電路、壓機W相上橋臂電路；壓機三相下橋臂電路包括:壓機U相下橋臂電路、壓機V相下橋臂電路、壓機W相下橋臂電路。
[0025]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述每一相壓機上橋臂電路包括:第一功率開關管和第四二極管，所述第四二極管的陽極連接至所述第一功率開關管的發(fā)射極，所述第四二極管的陰極連接至所述第一功率開關管的集電極，所述第一功率開關管的集電極連接至所述智能功率模塊的高電壓輸入端，所述第一功率開關管的基極作為所述每一相壓機上橋臂電路的輸入端，所述第一功率開關管的發(fā)射極連接至所述智能功率模塊的壓機對應相的高壓區(qū)供電電源負端。
[0026]其中，第一功率開關管可以是IGBT。
[0027]根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述每一相壓機下橋臂電路包括:第二功率開關管和第五二極管，所述第五二極管的陽極連接至所述第二功率開關管的發(fā)射極，所述第五二極管的陰極連接至所述第二功率開關管的集電極，所述第二功率開關管的集電極連接至對應的壓機上橋臂電路中的所述第一二極管的陽極，所述第二功率