最新的毛片基地免费,国产国语一级毛片,免费国产成人高清在线电影,中天堂国产日韩欧美,中国国产aa一级毛片,国产va欧美va在线观看,成人不卡在线

智能功率模塊、空調(diào)器的制作方法

文檔序號(hào):12688999閱讀:413來(lái)源:國(guó)知局
智能功率模塊、空調(diào)器的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及電源技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種智能功率模塊、空調(diào)器。



背景技術(shù):

智能功率模塊(Intelligent Power Module,IPM)是一種利用電力電子器件和集成電路輸出預(yù)設(shè)電壓和預(yù)設(shè)功率的功率驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品。實(shí)際應(yīng)用中,智能功率模塊與微控制單元(Microcontroller Unit,MCU)配合使用,即該智能功率模塊一方面接收MCU的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)后續(xù)電路工作,另一方面將后續(xù)電路的檢測(cè)信號(hào)反饋給MCU,以方便MCU調(diào)整控制信號(hào)。上述智能功率模塊由于集成度高、可靠性高等優(yōu)勢(shì)在適合于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變頻器及各種逆變電源(例如變頻調(diào)速、冶金機(jī)械、電力牽引、伺服驅(qū)動(dòng)、變頻家電等)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

為保證其正常工作,智能功率模塊中通常設(shè)置有過電壓、過電流和過熱等故障檢測(cè)電路。該故障檢測(cè)電路的工作性能將影響到智能功率模塊以及后續(xù)電路的工作可靠性。下面以上述智能功率模塊應(yīng)用于變頻空調(diào)為例進(jìn)行說明。

如圖1(A)和圖1(B)所示,電阻138作為過電流故障檢測(cè)電路的一部分,MCU檢測(cè)電阻138的電壓變化并控制該智能功率模塊100的工作狀態(tài):

當(dāng)電阻138的電壓值小于某一電壓預(yù)設(shè)值即流過智能功率模塊100的電流小于某一預(yù)設(shè)電流值時(shí),說明該智能功率模塊100處于安全工作狀態(tài),MCU200的PIN1~PIN6管腳輸出正??刂菩盘?hào),控制智能功率模塊100正常工作。

當(dāng)所述電阻138的電壓值大于某一電壓預(yù)設(shè)值即流過智能功率模塊100的電流大于某一預(yù)設(shè)電流值時(shí),說明該智能功率模塊100存在過負(fù)荷工作異常發(fā)熱的風(fēng)險(xiǎn),此時(shí),MCU200的PIN1~PIN6管腳同時(shí)輸出低電平,控制所述智能功率模塊100停止動(dòng)作。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,本發(fā)明實(shí)施例提供一種智能功率模塊、空調(diào)器,以解決現(xiàn)有技術(shù)中智能功率模塊預(yù)設(shè)電壓值或者預(yù)設(shè)電流值設(shè)置過低,導(dǎo)致該智能功率模塊所驅(qū)動(dòng)后續(xù)電路過早停止工作的技術(shù)問題。

第一方面,本發(fā)明提供了一種智能功率模塊,包括功率驅(qū)動(dòng)電路,還包括調(diào)整電路和電流采樣電路;其中,

所述電流采樣電路連接所述功率驅(qū)動(dòng)電路,用于采集所述功率驅(qū)動(dòng)電路的實(shí)時(shí)電流值并轉(zhuǎn)換成實(shí)時(shí)電壓值;

所述調(diào)整電路分別連接所述電流采樣電路和所述功率驅(qū)動(dòng)電路,用于生成預(yù)設(shè)電壓值,并比較所述預(yù)設(shè)電壓值和所述實(shí)時(shí)電壓值以生成開關(guān)控制信號(hào)發(fā)送給所述功率驅(qū)動(dòng)電路。

可選地,所述電流采樣電路包括第一電阻;所述第一電阻的第一端通過所述電流采樣電路的第一端連接所述功率驅(qū)動(dòng)電路的U相低電壓參考端、V相低電壓參考端、W相低電壓參考端和所述調(diào)整電路的輸入端,所述第一電阻的第二端通過所述電流采樣電路的第二端連接公共電壓端。

可選地,所述調(diào)整電路具有第一電源端、第二電源端、輸入端和輸出端;其中,

所述電流采樣電路的第一端連接所述調(diào)整電路的輸入端,所述電流采樣電路的第二端連接公共電壓端;

所述調(diào)整電路的第一電源端連接供電電源,所述調(diào)整電路的第二電源端連接所述公共電壓端,所述調(diào)整電路的輸出端連接所述功率驅(qū)動(dòng)電路。

可選地,所述調(diào)整電路包括調(diào)整單元和比較單元;

所述調(diào)整單元連接所述調(diào)整電路的第一電源端和第二電源端,用于根據(jù)所處溫度變化輸出不同幅值的預(yù)設(shè)電壓值至所述比較單元;

所述比較單元連接所述調(diào)整電路的輸入端和輸出端,用于比較該調(diào)整電路的輸入端接收的實(shí)時(shí)電壓值和所述預(yù)設(shè)電壓值以生成開關(guān)控制信號(hào)。

可選地,所述調(diào)整單元包括第二電阻、第三電阻和第四電阻;

所述第二電阻的第一端連接所述調(diào)整電路的第一電源端,所述第二電阻的第二端連接所述第三電阻的第一端;

所述第四電阻的第一端連接所述第三電阻的第二端,所述第四電阻的第二端連接所述調(diào)整電路的第二電源端。

可選地,所述第三電阻為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻;或者,所述第二電阻為正溫度系數(shù)熱敏電阻;或者,所述第三電阻為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻并且所述第二電阻為正溫度系數(shù)熱敏電阻。

可選地,所述比較單元包括運(yùn)算放大器;所述運(yùn)算放大器的反相輸入端連接所述電流采樣電路的第一端,所述運(yùn)算放大器的正相輸入端連接所述調(diào)整單元中第三電阻的第一端,所述運(yùn)算放大器的輸出端連接所述調(diào)整電路的輸出端。

第二方面,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種空調(diào)器,包括第一方面所述的智能功率模塊。

由上述技術(shù)方案可知,本發(fā)明實(shí)施例通過在智能功率模塊中設(shè)置調(diào)整電路和電流采樣電路,利用電流采樣電路該功率驅(qū)動(dòng)電路的實(shí)時(shí)電流值并轉(zhuǎn)換成實(shí)時(shí)電壓值,利用調(diào)整電路生成預(yù)設(shè)電壓值,并比較預(yù)設(shè)電壓值和實(shí)時(shí)電壓值以生成開關(guān)控制信號(hào)發(fā)送給所述功率驅(qū)動(dòng)電路,這樣功率驅(qū)動(dòng)電路可以輸出相應(yīng)的電流及功率。與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本發(fā)明實(shí)施例中智能功率模塊可以調(diào)整其電流保護(hù)點(diǎn)即根據(jù)智能功率模塊或其驅(qū)動(dòng)后續(xù)電路所處環(huán)境的情況設(shè)置預(yù)設(shè)電流值的大小。例如智能功率模塊工作在較大電流下仍然安全時(shí),智能功率模塊可以將預(yù)設(shè)電壓值調(diào)高,否則調(diào)低,從而可以調(diào)整智能功率模塊的有效工作范圍,從而避免停止工作所帶來(lái)的用戶體驗(yàn)低以及增大電流余量所帶來(lái)成本增加的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單的介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1(A)~圖1(B)是現(xiàn)有技術(shù)中智能功率模塊的電路結(jié)構(gòu)圖;

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種智能功率模塊的電路結(jié)構(gòu)圖;

圖3是圖2所示智能功率模塊的電路圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1(A)和圖1(B)所示,現(xiàn)有技術(shù)中智能功率模塊100的電路結(jié)構(gòu)圖,包括高壓集成電路芯片(High Voltage Integrated Circuit,HVIC管)110、晶體管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)(圖1(A)中標(biāo)號(hào)121~126所示)及其快恢復(fù)二極管(Fast Recovery Diode,F(xiàn)RD)(圖1(A)中標(biāo)號(hào)111~116所示)。

參見圖1(A),HVIC管110的VCC端連接智能功率模塊100的供電電源正端VDD(VDD處電壓一般為設(shè)置15V)。

HVIC管110的HIN1端連接智能功率模塊100的U相上橋臂輸入端UHIN,在HVIC管110內(nèi)部連接UH驅(qū)動(dòng)電路101的輸入端。

HVIC管110的HIN2端連接智能功率模塊100的V相上橋臂輸入端VHIN,在HVIC管110內(nèi)部連接VH驅(qū)動(dòng)電路102的輸入端。

HVIC管110的HIN3端連接智能功率模塊100的W相上橋臂輸入端WHIN,在HVIC管110內(nèi)部連接WH驅(qū)動(dòng)電路103的輸入端。

HVIC管110的LIN1端連接智能功率模塊100的U相下橋臂輸入端ULIN,在HVIC管110內(nèi)部連接UL驅(qū)動(dòng)電路104的輸入端。

HVIC管110的LIN2端連接智能功率模塊100的V相下橋臂輸入端VLIN,在HVIC管110內(nèi)部連接VL驅(qū)動(dòng)電路105的輸入端。

HVIC管110的LIN3端連接智能功率模塊100的W相下橋臂輸入端WLIN,在HVIC管110內(nèi)部連接WL驅(qū)動(dòng)電路106的輸入端。

實(shí)際應(yīng)用中,該智能功率模塊100的U、V、W三相的六路輸入接收0V或5V的輸入信號(hào)。當(dāng)然,根據(jù)實(shí)際需要還可以接收其他電壓幅值的輸入信號(hào)。可理解的是,上述輸入信號(hào)的幅值可以根據(jù)電路的實(shí)際器件進(jìn)行選擇。

HVIC管110的GND端連接智能功率模塊100的供電電源負(fù)端COM,并分別連接UH驅(qū)動(dòng)電路101、VH驅(qū)動(dòng)電路102、WH驅(qū)動(dòng)電路103、UL驅(qū)動(dòng)電路104、VL驅(qū)動(dòng)電路105、WL驅(qū)動(dòng)電路106的供電電源負(fù)端(圖中未示出)。

HVIC管110的VB1端連接UH驅(qū)動(dòng)電路101的供電電源正端(輸出側(cè)),在HVIC管110外部連接電容131的一端,并連接智能功率模塊100的U相供電電源正端UVB(輸出側(cè))。

HVIC管110的HO1端連接UH驅(qū)動(dòng)電路101的輸出端,并連接U相上橋臂晶體管IGBT121的柵極。

HVIC管110的VS1端連接UH驅(qū)動(dòng)電路101的供電電源負(fù)端(輸出側(cè)),并且連接晶體管IGBT121的射極、FRD管111的陽(yáng)極、U相下橋臂晶體管IGBT124的集電極、FRD管114的陰極和電容131的另一端。此外,該VS1端還連接智能功率模塊100的U相供電電源負(fù)端UVS(輸出側(cè))。

HVIC管110的VB2端連接VH驅(qū)動(dòng)電路102的供電電源正端(輸出側(cè)),以及連接電容132的一端。此外,該VB2端還連接智能功率模塊100的U相供電電源正端VVB(輸出側(cè))。

HVIC管110的HO2端連接VH驅(qū)動(dòng)電路102的輸出端,以及連接V相上橋臂晶體管IGBT123的柵極。

HVIC管110的VS2端連接VH驅(qū)動(dòng)電路102的供電電源負(fù)端,以及連接晶體管IGBT122的射極、FRD管112的陽(yáng)極、V相下橋臂晶體管IGBT125的集電極、FRD管115的陰極和電容132的另一端。此外,該VS2端還連接智能功率模塊100的W相供電電源負(fù)端VVS(輸出側(cè))。

HVIC管110的VB3端連接WH驅(qū)動(dòng)電路103的供電電源正端(輸出側(cè)),以及連接電容133的一端。此外,該VB3端還連接智能功率模塊100的W相供電電源正端WVB。

HVIC管110的HO3端連接WH驅(qū)動(dòng)電路101的輸出端,以及連接W相上橋臂晶體管IGBT123的柵極。

HVIC管110的VS3端連接WH驅(qū)動(dòng)電路103的供電電源負(fù)端(輸出側(cè)),以及連接晶體管IGBT123的射極、FRD管113的陽(yáng)極、W相下橋臂晶體管IGBT126的集電極、FRD管116的陰極和電容133的另一端。此外該VS3端還連接智能功率模塊100的W相供電電源負(fù)端WVS(輸出側(cè))。

HVIC管110的LO1端連接晶體管IGBT124的柵極。

HVIC管110的LO2端連接晶體管IGBT125的柵極。

HVIC管110的LO3端連接晶體管IGBT126的柵極。

晶體管IGBT124的射極連接FRD管114的陽(yáng)極,以及連接智能功率模塊100的U相低電壓參考端UN。

晶體管IGBT125的射極連接FRD管115的陽(yáng)極,以及連接智能功率模塊100的V相低電壓參考端VN。

晶體管IGBT126的射極連接FRD管116的陽(yáng)極,以及連接智能功率模塊100的W相低電壓參考端WN。

晶體管IGBT121的集電極分別連接FRD管111的陰極、晶體管IGBT122的集電極、FRD管112的陰極、晶體管IGBT123的集電極和FRD管113的陰極,以及連接智能功率模塊100的輸入端P。輸入端P處電壓一般設(shè)置為300V。

上述HVIC管110的采用以下連接方式:

VDD端為HVIC管110的供電電源正端,GND端為HVIC管110的供電電源負(fù)端;VDD端與GND端之間電壓一般設(shè)置為15V。

VB1端和VS1端為U相供電電源的正極和負(fù)極,HO1為U相電源輸出端。VB2端和VS2端為V相供電電源的正極和負(fù)極,HO2為V相電源輸出端。VB3端和VS3端為U相供電電源的正極和負(fù)極,HO3為W相電源輸出端。LO1、LO2、LO3分別為U相、V相、W相低壓區(qū)的輸出端。

當(dāng)HIN1端、HIN2端、HIN3端和LIN1端、LIN2端、LIN3端輸入0或5V的輸入信號(hào)時(shí),然后經(jīng)過UH驅(qū)動(dòng)電路、VH驅(qū)動(dòng)電路、WH驅(qū)動(dòng)電路、UL驅(qū)動(dòng)電路、VL驅(qū)動(dòng)電路、WL驅(qū)動(dòng)電路輸出至HO1端、HO2端、HO3端和LO1端、LO2端、LO3端。其中,HO1端處輸出信號(hào)等于VS1端處輸出信號(hào),或者等于VS1端處輸出信號(hào)+15V的和。HO2端處輸出信號(hào)等于VS2端處輸出信號(hào),或者等于VS2端處輸出信號(hào)+15V的和。HO3端處輸出信號(hào)等于VS3端處輸出信號(hào),或者等于VS3端處輸出信號(hào)+15V的和。LO1端、LO2端、LO3端處為0或15V的輸出信號(hào)。

需要說明的是,上述HIN1端處和LIN1端處,HIN2端處和LIN2端處,HIN3端處和LIN3端處不能同時(shí)為高電平,即同一相的兩個(gè)端子處不能同時(shí)為高電平。

如圖1(B)所示,上述智能功率模塊的具體電路結(jié)構(gòu)。其中,UVB端與UVS端之間連接電容135,VVB端與VVS端之間連接電容136,WVB端與WVS端之間連接電容137。上述電容135、136、137用于存儲(chǔ)電量。在UVB端與UVS端之間連接電容133,VVB端與VVS端之間連接電容132,WVB端與WVS端之間連接電容131,用于濾波。

UN端、VN端、WN端連接電阻138的一端,然后連接MCU200的管腳Pin7。上述電阻138的另一端接公共電壓端COM。

另外,MCU200的管腳Pin1連接智能功率模塊100的UHIN端;MCU200的管腳Pin2連接智能功率模塊100的VHIN端;MCU200的管腳Pin3連接智能功率模塊100的WHIN端;MCU200的管腳Pin4連接智能功率模塊100的ULIN端;MCU200的管腳Pin5連接智能功率模塊100的VLIN端;MCU200的管腳Pin6連接智能功率模塊100的WLIN端。

以U相為例說明智能功率模塊100的工作過程:

1、當(dāng)MCU200的管腳Pin4處為高電平信號(hào)時(shí),這時(shí)MCU200的管腳Pin1處必須為低電平信號(hào),從而使LIN1端處為高電平、HIN1端處為低電平。這時(shí),LO1端處為高電平而HO1端處為低電平,從而晶體管IGBT124導(dǎo)通而晶體管IGBT121截止,VS1端處電壓約為0V。此時(shí),VCC端向電容133及電容135充電,當(dāng)時(shí)間足夠長(zhǎng)或使電容133及電容135充電前的剩余電量足夠多時(shí),VB1端與VS1端之間電壓接近15V。

2、當(dāng)MCU200的管腳Pin1處為高電平信號(hào),這時(shí)MCU200的管腳Pin4處必須為低電平信號(hào),從而使LIN1端處為低電平、HIN1端處為高電平。這時(shí),LO1端處為低電平而HO1端處為高電平,從而晶體管IGBT124截止而晶體管IGBT121導(dǎo)通,從而VS1端處電壓約為300V,VB1端處電壓被抬高到315V左右,通過電容133及電容135的電量,維持U相處于高電壓狀態(tài)。U相處于高電壓狀態(tài)時(shí),若HIN1端處為高電平的持續(xù)時(shí)間足夠短或電容133及電容135存儲(chǔ)的電量足夠多,VB1端與VS1端之間電壓可保持在14V以上。

實(shí)際應(yīng)用中,例如上述智能功率模塊應(yīng)用于變頻空調(diào)器時(shí),根據(jù)空調(diào)器所處環(huán)境變化,MCU檢測(cè)電阻138的電壓變化調(diào)整控制智能功率模塊100的工作狀態(tài):

當(dāng)電阻138的電壓值小于某一特定值,即流過智能功率模塊100的電流小于某一特定值時(shí),證明智能功率模塊100處于安全工作狀態(tài),MCU200的管腳PIN1~PIN6端輸出正??刂菩盘?hào),控制智能功率模塊100正常工作;

當(dāng)電阻138的電壓值大于某一特定值,即流過智能功率模塊100的電流大于某一特定值時(shí),證明智能功率模塊100存在過負(fù)荷工作異常發(fā)熱的風(fēng)險(xiǎn),MCU200的PIN1~PIN6端同時(shí)輸出低電平,控制智能功率模塊100停止動(dòng)作。

可見,為保證上述智能功率模塊的正常工作,需要將預(yù)設(shè)電流值或者預(yù)設(shè)電壓值設(shè)置得比較低,由于空調(diào)器所處環(huán)境經(jīng)常發(fā)生變化,導(dǎo)致功率模塊過早停止工作,降低了用戶體驗(yàn)。或者,提高上述智能功率模塊中的晶體管IGBT的電流能力,這樣又會(huì)大幅增加智能功率模塊的原材料成本,不利于變頻家電的普及使用。

圖2和圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種智能功率模塊的電路圖。參見圖2和圖3,本發(fā)明實(shí)施例中智能功率模塊包括功率驅(qū)動(dòng)電路、調(diào)整電路和電流采樣電路。其中,

電流采樣電路連接功率驅(qū)動(dòng)電路,用于采集功率驅(qū)動(dòng)電路的實(shí)時(shí)電流值并轉(zhuǎn)換成實(shí)時(shí)電壓值;

調(diào)整電路分別連接電流采樣電路和功率驅(qū)動(dòng)電路,用于生成預(yù)設(shè)電壓值,并比較預(yù)設(shè)電壓值和實(shí)時(shí)電壓值以生成開關(guān)控制信號(hào)發(fā)送給功率驅(qū)動(dòng)電路

需要說明的是,本發(fā)明實(shí)施例中功率驅(qū)動(dòng)電路同樣包括晶體管IGBT(圖3中標(biāo)號(hào)4121~4126所示)、FRD管(圖3中標(biāo)號(hào)4111~4116)、UVW三相驅(qū)動(dòng)電路(圖3中標(biāo)號(hào)4101~4106所示)以及電容(圖3中標(biāo)號(hào)4131~4133所示),上述各器件的連接關(guān)系與圖1中功率驅(qū)動(dòng)電路的連接關(guān)系相同。即該部分內(nèi)容為現(xiàn)有技術(shù)中,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以參考本發(fā)明實(shí)施例中對(duì)圖1(A)或者圖1(B)的描述,在此不再贅述。

下面著重介紹本發(fā)明實(shí)施例中電流采樣電路和調(diào)整電路。

參見圖3,本發(fā)明一實(shí)施例中,電流采樣電路包括第一電阻4301。該第一電阻4301的第一端連接功率驅(qū)動(dòng)電路的U相低電壓參考端UN、V相低電壓參考端VN、W相低電壓參考端VN和調(diào)整電路的輸入端ITRIP,第一電阻4301的第二端連接公共電壓端COM。本發(fā)明實(shí)施例中上述公共電壓端連接地GND。

參見圖3,本發(fā)明一實(shí)施例中,調(diào)整電路具有第一電源端、第二電源端、輸入端和輸出端;其中,

調(diào)整電路的輸入端連接電流采樣電路的第一端,調(diào)整電路的第一電源端連接供電電源VDD,調(diào)整電路的第二電源端連接公共電壓端COM,調(diào)整電路的輸出端連接功率驅(qū)動(dòng)電路。

更具體地,本發(fā)明一實(shí)施例中該調(diào)整電路包括調(diào)整單元4302和比較單元。其中,

上述比較單元包括運(yùn)算放大器4107。該運(yùn)算放大器4107的反相輸入端連接電流采樣電路的第一端(即第一電阻4301的第一端),運(yùn)算放大器4107的正相輸入端連接調(diào)整單元4302中第三電阻4306的第一端,運(yùn)算放大器4107的輸出端連接調(diào)整電路的輸出端。參見圖3,該調(diào)整電路的輸出端分別連接UH驅(qū)動(dòng)電路、VH驅(qū)動(dòng)電路、WH驅(qū)動(dòng)電路、UL驅(qū)動(dòng)電路、VL驅(qū)動(dòng)電路、WL驅(qū)動(dòng)電路的控制端(或者使能端)。

調(diào)整單元4302包括第二電阻4303、第三電阻4306和第四電阻4308。第二電阻4303的第一端連接調(diào)整電路的第一電源端即連接供電電源VDD,第二電阻4303的第二端連接第三電阻4306的第一端。第四電阻4308的第一端連接第三電阻4306的第二端,第四電阻4308的第二端公共電壓端COM。

該調(diào)整電路的工作原理為:

當(dāng)供電電源VDD與公共電壓端恒定時(shí),由于第二電阻4303、第三電阻4306和第四電阻4308串聯(lián)分壓,會(huì)在第三電阻4306的第一端生成預(yù)設(shè)電壓值作為調(diào)整單元的輸出電壓,通過VTRIP端輸入到運(yùn)算放大器的正相輸入端。

實(shí)際應(yīng)用中,由于該智能功率模塊及其所驅(qū)動(dòng)的后續(xù)電路所處環(huán)境會(huì)發(fā)生變化,與其相關(guān)性最大的就是環(huán)境溫度。為使調(diào)整電路輸出的預(yù)設(shè)電壓值隨之發(fā)生相應(yīng)的變化,本發(fā)明實(shí)施例中第三電阻為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻;或者,第二電阻為正溫度系數(shù)熱敏電阻;或者,所述第三電阻為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻并且所述第二電阻為正溫度系數(shù)熱敏電阻。

需要說明的是,上述負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻是指,隨著溫度的變化其阻值線性減小或者發(fā)生可預(yù)知的減小。上述正溫度系數(shù)熱敏電阻是指,隨著溫度的變化其阻值線性增大或者發(fā)生可預(yù)知的增大。

此時(shí)該調(diào)整電路的工作原理為:

當(dāng)供電電源VDD與公共電壓端恒定時(shí),由于第二電阻4303、第三電阻4306和第四電阻4308串聯(lián)分壓,會(huì)在第三電阻4306的第一端生成預(yù)設(shè)電壓值作為調(diào)整單元的輸出電壓,通過VTRIP端輸入到運(yùn)算放大器的正相輸入端。

當(dāng)該智能功率模塊及其所驅(qū)動(dòng)的后續(xù)電路所處環(huán)境會(huì)發(fā)生變化,第二電阻4303和/或第三電阻4306的阻值發(fā)生相應(yīng)的變化,使調(diào)整單元的輸出端所輸出的預(yù)設(shè)電壓值按照預(yù)設(shè)方向變化。例如當(dāng)所處環(huán)境的溫度變高時(shí),預(yù)設(shè)電壓值越小即過流保護(hù)點(diǎn)越低;或者,當(dāng)所處環(huán)境的溫度變低時(shí),預(yù)設(shè)電壓值越大即過流保護(hù)點(diǎn)越高。

然后運(yùn)算放大器4107再比較第一電阻4301采集的實(shí)時(shí)電壓值和上述預(yù)設(shè)電壓值。VITRIP<VVTRIP(包含相等)時(shí),運(yùn)算放大器4107輸出端輸出高電平,此時(shí)UH驅(qū)動(dòng)電路、VH驅(qū)動(dòng)電路、WH驅(qū)動(dòng)電路、UL驅(qū)動(dòng)電路、VL驅(qū)動(dòng)電路、WL驅(qū)動(dòng)電路正常輸出脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)晶體管IGBT4121~4126正常導(dǎo)通與關(guān)斷,此時(shí)智能功率模塊根據(jù)后續(xù)電路的實(shí)際需求輸出電壓及功率。VITRIP>VVTRIP時(shí),運(yùn)算放大器4107輸出端輸出低電平,此時(shí)UH驅(qū)動(dòng)電路、VH驅(qū)動(dòng)電路、WH驅(qū)動(dòng)電路、UL驅(qū)動(dòng)電路、VL驅(qū)動(dòng)電路、WL驅(qū)動(dòng)電路的控制端(或者使能端)有效,無(wú)法輸出開關(guān)控制信號(hào)。同時(shí)UHIN端、VHIN端、WHIN端、ULIN端、VLIN端、WLIN端同時(shí)輸入信號(hào)0。

為驗(yàn)證本發(fā)明提供的智能功率模塊的優(yōu)越性,下面以一款驅(qū)動(dòng)稀土壓縮機(jī),能夠提供15A電流能力的智能功率模塊為例進(jìn)行說明。

第一電阻4301設(shè)置為33mΩ,則當(dāng)流過第一電阻4301的電流為15A時(shí),ITRIP端處的實(shí)時(shí)電壓值為0.5V;

因?yàn)橄⊥翂嚎s機(jī)在溫度越高時(shí)壓縮機(jī)的退磁電流越小,所以過流保護(hù)點(diǎn)應(yīng)隨著溫度的升高而降低,則進(jìn)行如下設(shè)置:

第二電阻4303設(shè)置為64kΩ。第二電阻4306設(shè)置為NTC電阻(Negative Temperature Coefficient,負(fù)溫度系數(shù)電阻)且該NTC電阻具有隨溫度上升電阻值呈指數(shù)關(guān)系減小的特性,該NTC電阻在25℃時(shí)電阻值為2kΩ,溫度為50℃時(shí)阻值為1.75kΩ,溫度為75℃時(shí)阻值為1.55kΩ。第四電阻4308設(shè)置為0.2Kω。

(1)在25℃時(shí),VTRIP端處的預(yù)設(shè)電壓值為:

15×(2+0.2)/(64+2+0.2)=0.5V;

這樣可以使智能功率模塊4100在溫度為25℃的過流保護(hù)點(diǎn)為15A。

在50℃時(shí),VTRIP端處的預(yù)設(shè)電壓值為:

15×(1.75+0.2)/(64+1.75+0.2)=0.45V;

該智能功率模塊4100在溫度為50℃的過流保護(hù)點(diǎn)為:

0.45/0.033=13.5A。

在75℃時(shí),VTRIP端處的預(yù)設(shè)電壓值為:

15×(1.55+0.2)/(64+1.55+0.2)=0.40V

該智能功率模塊4100在溫度為75℃的過流保護(hù)點(diǎn)為:

0.40/0.033=12.1A。

可見,本發(fā)明實(shí)施例中通過設(shè)置調(diào)整電路,可以使該功率驅(qū)動(dòng)模塊隨著環(huán)境溫度越高其過流保護(hù)點(diǎn)越低的目的,使壓縮機(jī)達(dá)到退磁電流前智能功率模塊提前觸發(fā)保護(hù),確保正常工作。

第二方面,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種空調(diào)器,包括本發(fā)明實(shí)施例一提供智能功率模塊。

綜上所述,本發(fā)明實(shí)施例提供的智能功率模塊、空調(diào)器,通過在智能功率模塊中增加調(diào)整電路和電流采樣電路,并且使電流采樣電路連接功率驅(qū)動(dòng)電路,調(diào)整電路分別連接所述電流采樣電路和所述功率驅(qū)動(dòng)電路。在上述電路基礎(chǔ)之上,電流采樣電路可以采集所述功率驅(qū)動(dòng)電路的實(shí)時(shí)電流值并轉(zhuǎn)換成實(shí)時(shí)電壓值;調(diào)整電路生成預(yù)設(shè)電壓值,并比較所述預(yù)設(shè)電壓值和所述實(shí)時(shí)電壓值生成高電平或者低電平信號(hào)發(fā)送給功率驅(qū)動(dòng)電路。本發(fā)明實(shí)施例中智能功率模塊可以動(dòng)態(tài)調(diào)整其電流保護(hù)點(diǎn)即根據(jù)智能功率模塊或其驅(qū)動(dòng)后續(xù)電路所處環(huán)境的情況設(shè)置預(yù)設(shè)電流值的大小,例如在智能功率模塊工作在較大的電流下仍然安全時(shí),智能功率模塊可以根據(jù)控制信號(hào)將預(yù)設(shè)電流值調(diào)高,否則調(diào)低??梢?,本發(fā)明實(shí)施例通過調(diào)整預(yù)設(shè)電流值,可以調(diào)整智能功率模塊的有效工作范圍,從而避免停止工作所帶來(lái)的用戶體驗(yàn)低以及增大電流余量所帶來(lái)成本增加的問題。

需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來(lái),而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,其本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求和說明書的范圍當(dāng)中。

當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評(píng)論。精彩留言會(huì)獲得點(diǎn)贊!
1