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(shí)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(jiǎn)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(dòng)器，智能功率模塊包含功率開(kāi)關(guān)器件和高壓驅(qū)動(dòng)電路，并帶有過(guò)電壓、過(guò)電流和過(guò)熱等故障檢測(cè)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(hào)，輸出端驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)或后續(xù)電路工作，同時(shí)將檢測(cè)到的系統(tǒng)狀態(tài)信號(hào)送回主控制器。相對(duì)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(hù)電路等優(yōu)勢(shì)，尤其適合于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變頻器及各種逆變電源，是變頻調(diào)速、冶金機(jī)械、電力牽引、伺服驅(qū)動(dòng)、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(cè)端，以根據(jù)檢測(cè)到的電流大小對(duì)智能功率模塊100進(jìn)行保護(hù)。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(cè)采樣電阻138的電壓高于某一特定值Vl時(shí)，并且Vl持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)于某一特定值Tl后，經(jīng)過(guò)時(shí)間為T(mén)2的延時(shí)，使HVIC(HighVoltage integrated circuit，高壓集成電路)管101停止工作一段時(shí)間T3，從而避免智能功率模塊100處于電流過(guò)大的工作狀態(tài)，避免智能功率模塊100異常發(fā)熱，對(duì)智能功率模塊100起到保護(hù)作用。而正因?yàn)槿绱?，Tl一般被設(shè)計(jì)得非常短，為200ns?800ns的級(jí)別，使智能功率模塊100在工作過(guò)程中能得到及時(shí)的保護(hù);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(jì)得非常小，從而使Vl也非常小，為0.3V?0.6V的級(jí)別。
[0004]由于溫度越高，HVIC管101內(nèi)部的MOS管的開(kāi)關(guān)速度越快，會(huì)造成Tl的值隨著溫度的升高而減小。在實(shí)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(diǎn)較多的場(chǎng)合，在系統(tǒng)啟動(dòng)瞬間在MTRIP引腳會(huì)產(chǎn)生很大的電壓噪聲，并且噪聲的持續(xù)時(shí)間隨著溫度的升高而增加，而這些噪聲往往是Vl的數(shù)倍，隨著噪聲電壓大于Vl的持續(xù)時(shí)間的增加及Tl值的減小，這時(shí)，就會(huì)對(duì)MTRIP造成誤觸發(fā)，使系統(tǒng)無(wú)法正常啟動(dòng)。其中，Tl一般稱為濾波時(shí)間。
[0005]因此，如何能夠在確保智能功率I旲塊具有尚可靠性和尚適應(yīng)性的如提下，有效降低智能功率模塊在高溫環(huán)境中被誤觸發(fā)的幾率成為亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)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(wèn)題之一。
[0007]為此，本實(shí)用新型的一個(gè)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模塊具有高可靠性和高適應(yīng)性的前提下，有效降低智能功率模塊在高溫環(huán)境中被誤觸發(fā)的幾率。
[0008]本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于提出了一種空調(diào)器。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面的實(shí)施例，提出了一種智能功率模塊，包括:三相上橋臂信號(hào)輸入端、三相下橋臂信號(hào)輸入端、三相低電壓參考端和電流檢測(cè)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(hào)輸入端和所述三相下橋臂信號(hào)輸入端的接線端，以及對(duì)應(yīng)于所述電流檢測(cè)端的第一端口，所述第一端口通過(guò)連接線與所述電流檢測(cè)端相連;采樣電阻，所述三相低電壓參考端和所述電流檢測(cè)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；自調(diào)整電路，所述自調(diào)整電路的供電電源正極和負(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，所述自調(diào)整電路的輸入端連接至所述第一端口，所述自調(diào)整電路的輸出端作為所述HVIC管的使能端；
[0010]其中，所述自調(diào)整電路在輸入信號(hào)的電壓值高于預(yù)定值且持續(xù)預(yù)定時(shí)長(zhǎng)時(shí)，輸出第一電平的使能信號(hào)，以禁止所述HVIC管工作；否則，輸出第二電平的使能信號(hào)，以允許所述HVIC管工作。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的智能功率模塊，通過(guò)設(shè)置自調(diào)整電路，以在輸入信號(hào)，即由智能功率模塊的電流檢測(cè)端輸入自調(diào)整電路的信號(hào)的電壓值高于預(yù)定值且持續(xù)預(yù)定時(shí)長(zhǎng)時(shí)，輸出第一電平的使能信號(hào)，以禁止HVIC管工作，否則(即輸入信號(hào)的電壓值低于預(yù)定值，或高于預(yù)定值的持續(xù)時(shí)間小于預(yù)定時(shí)長(zhǎng))，輸入第二電平的使能信號(hào)，以允許HVIC管工作，使得能夠通過(guò)自調(diào)整電路對(duì)由第一端口輸入的信號(hào)的濾波時(shí)間進(jìn)行處理，大幅降低了由第一端口輸入的信號(hào)的溫度依存性，即確保了由第一端口輸入的信號(hào)的濾波時(shí)間不再隨溫度的增加而縮短，從而大幅降低了智能功率模塊在高溫時(shí)因噪聲干擾而被誤觸發(fā)的幾率，提高了智能功率模塊在高溫運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性，對(duì)于智能功率模塊的普及使用有重要作用。
[0012]其中，第一電平的使能信號(hào)可以是低電平信號(hào)，第二電平的使能信號(hào)可以是高電平信號(hào)。預(yù)定時(shí)長(zhǎng)的值不隨溫度的變化而單調(diào)遞增或遞減，而是隨溫度的變化在某一設(shè)計(jì)值(如25°C時(shí)的預(yù)定時(shí)長(zhǎng)的值)附近波動(dòng)。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的上述實(shí)施例的智能功率模塊，還可以具有以下技術(shù)特征:
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述自調(diào)整電路包括:
[0015]輸入電路，所述輸入電路的供電電源正極和負(fù)極分別作為所述自調(diào)整電路的供電電源正極和負(fù)極，所述輸入電路的輸入端作為所述自調(diào)整電路的輸入端；
[0016]串聯(lián)連接的第一電阻和第二電阻，所述第一電阻和所述第二電阻串聯(lián)連接后的一端連接至所述輸入電路的供電電源正極，另一端連接至第一 NMOS管的漏極和柵極，所述第一 NMOS管的襯底與源極相連后連接至所述輸入電路的供電電源負(fù)極；
[0017]第二NOMS管，所述第二 NOMS管的襯底與源極相連后連接至所述輸入電路的供電電源負(fù)極，所述第二 NOMS管的柵極連接至所述第一 NMOS管的柵極；
[0018]第一PMOS管，所述第一 PMOS管的襯底與源極相連后連接至所述輸入電路的供電電源正極，所述第一 PMOS管的漏極和柵極連接至所述第二 NOMS管的漏極；
[0019]第二PMOS管，所述第二 PMOS管的襯底與源極相連后連接至所述輸入電路的供電電源正極，所述第二 PMOS管的柵極連接至所述第一 POMS管的柵極；
[0020]穩(wěn)壓二極管，所述穩(wěn)壓二極管的陽(yáng)極連接至所述輸入電路的供電電源負(fù)極，所述穩(wěn)壓二極管的陰極連接至所述第二 PMOS管的漏極；
[0021]串聯(lián)連接的第三電阻和第四電阻，所述第三電阻和所述第四電阻串聯(lián)連接后的一端連接至所述穩(wěn)壓二極管的陰極，另一端連接至第三NMOS管的漏極和柵極，所述第三NMOS管的襯底與源極相連后連接至所述輸入電路的供電電源負(fù)極；
[0022]第四NOMS管，所述第四NOMS管的襯底與源極相連后連接至所述輸入電路的供電電源負(fù)極，所述第四NOMS管的柵極連接至所述第三NMOS管的柵極；
[0023]第三PMOS管，所述第三PMOS管的襯底與源極相連后連接至所述穩(wěn)壓二極管的陰極，所述第三PMOS管的漏極和柵極連接至所述第四NOMS管的漏極；
[0024]第四PMOS管，所述第四PMOS管的襯底與源極相連后連接至所述穩(wěn)壓二極管的陰極，所述第四PMOS管的柵極連接至所述第三POMS管的柵極；
[0025]第一非門(mén)，所述第一非門(mén)的輸入端連接至所述輸入電路的輸出端，所述第一非門(mén)的輸出端連接至第五匪OS管的柵極，所述第五NMOS管的襯底與源極相連后連接至所述輸入電路的供電電源負(fù)極，所述第五NMOS管的漏極連接至所述第四PMOS管的漏極；
[0026]電容元件，并聯(lián)在所述第五NMOS管的漏極與源極之間；
[0027]第二非門(mén)，所述第二非門(mén)的輸入端連接至所述第五匪OS管的漏極，所述第二非門(mén)的輸出端連接至第六匪OS管的柵極，所述第六NMOS管的襯底與源極相連后連接至所述輸入電路的供電電源負(fù)極；
[0028]第五PMOS管