高集成智能功率模块及空调器的制作方法

文档序号:26660723发布日期:2021-09-15 08:47阅读:193来源:国知局
高集成智能功率模块及空调器的制作方法

1.本实用新型涉及电子电路技术领域,特别涉及一种高集成智能功率模块及空调器。


背景技术:

2.在空调器的电控板上大多设置有智能功率模块,主控制模块,整流桥,电源模块等功能模块。这些功能模块大多采用分立或者部分集成的电路模块来实现,各个模块例如整流桥、pfc功率模块,以及智能功率模块等大多采用单独封装,浪费了封装材料,在电控板上占用较大面积,生产时需要多次插件。


技术实现要素:

3.本实用新型的主要目的是提出一种高集成智能功率模块及空调器,旨在对高集成智能功率模块安装基板pcb合理布局,进行线路改善,使其开关波形符合标准,提高高集成智能功率模块的可靠性。
4.为实现上述目的,本实用新型提出一种高集成智能功率模块,所述高集成智能功率模块包括:
5.安装基板,所述安装基板沿第一方向上依次包括第一安装区、第二安装区和第三安装区;
6.安装基板,所述安装基板沿第一方向上依次包括第一安装区、第二安装区和第三安装区;
7.整流桥,设置于所述第一安装区内;
8.pfc功率模块,设置于所述第二安装区内;以及,
9.ipm模块,设置于所述第三安装区内;其中,
10.所述整流桥、所述pfc功率模块及所述ipm模块的器件在各自的安装区内,沿所述安装基板的第二方向依次排布设置。
11.可选地,所述ipm模块包括:
12.压缩机ipm模块和风机ipm模块,所述压缩机ipm模块和风机ipm模块依次设置于所述第二安装区的一侧。
13.可选地,所述安装基板具有沿所述第一方向两侧相对设置的强电引脚安装侧和弱电引脚安装侧;
14.所述压缩机ipm模块包括:
15.压缩机驱动芯片,靠近所述弱电引脚安装侧设置;
16.压缩机逆变功率模块,与所述压缩机驱动芯片的输出端电连接,所述压缩机逆变功率模块靠近所述强电引脚安装侧设置。
17.可选地,所述压缩机逆变功率模块在所述第三安装区内靠近所述第二安装区设置;
18.所述压缩机驱动芯片在所述第三安装区内远离所述第二安装区设置。
19.可选地,所述风机ipm模块包括:
20.风机驱动芯片,靠近所述弱电引脚安装侧设置;
21.风机逆变功率模块,与所述风机驱动芯片的输出端电连接,所述风机逆变功率模块靠近所述强电引脚安装侧设置。
22.可选地,所述弱电引脚安装侧设置有第一低压供电正端引脚、第二低压供电正端引脚、第一低压供电负端引脚及第二低压供电负端引脚;
23.所述压缩机驱动芯片的电源端与所述第一低压供电正端引脚电连接;
24.所述风机驱动芯片的电源端与所述第二低压供电正端引脚电连接;
25.所述压缩机驱动芯片的接地端与所述第一低压供电负端引脚电连接;
26.所述风机驱动芯片的接地端与所述第二低压供电负端引脚电连接。
27.可选地,所述安装基板具有沿其第一方向相对设置的强电引脚安装侧和弱电引脚安装侧;
28.所述高集成智能功率模块还包括两个交流输入引脚和两个直流输出引脚;
29.两个交流输入引脚设置于所述强电引脚安装侧;
30.两个直流输出引脚中的一个设置于所述强电引脚安装侧,两个直流输出引脚中的另一个设置于所述弱电引脚安装侧。
31.可选地,所述pfc功率模块包括:
32.pfc功率开关管,靠近所述整流桥设置;
33.pfc二极管,靠近所述ipm模块设置。
34.可选地,所述高集成智能功率模块还包括温度检测器件,所述温度检测器件设置于所述第一安装区和/或所述第二安装区内。
35.本实用新型还提出一种空调器,包括如上所述的高集成智能功率模块。
36.本实用新型高集成智能功率模块通过设置安装基板,并在安装基板沿第一方向上设置第一安装区、第二安装区和第三安装区,以使整流桥、pfc功率模块及ipm模块,分别设置于所述第一安装区、第二安装区和第三安装区内,并且整流桥、pfc功率模块及ipm模块的器件在各自的安装区内,沿安装基板的第二方向依次排布设置。本实用新型将整流桥、pfc功率模块及ipm 模块集成于一体,可以解决采用分立元件来对压缩机、风机进行控制时容易浪费在电控板上占用较大面积,生产时需要多次插件的问题。本实用新型的高集成模块功率器件高度集中,对整流桥、pfc功率模块及ipm模块的元件焊盘、电路布线进行合理设计,可以缩短整流桥、pfc功率模块及ipm模块之间的距离,可以减少跳线的使用,同时还可以减小跳线过长及过多引起的电磁干扰,并且可以提高集成智能功率模块的集成度,从而减小电控板的体积,方便安装,可以简化生产工序。对安装基板pcb合理布局,线路改善,使其开关波形符合标准,减少杂乱波形的出现,并且对整个线路敷铜,工整、合理,符合骚扰电压的标准和抗干扰的能力。本实用新型解决了电控板采用多个分立的元器件实现时器件较多,导致空调器装配复杂,以及自身的功耗较大,发热等也较严重,导致空调的热效率,不利于空调器实现节能减排的问题。本实用新型高集成智能功率模块集成度高,且体积较小,抗干扰能力强,适用于驱动电机的变频器及各种逆变电源中,以实现变频调速、冶金机械、电力牵引、伺服驱动等功能,尤其适用于驱动空调、冰箱等压缩机和风机的电机工作。
附图说明
37.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
38.图1为本实用新型高集成智能功率模块一实施例的结构示意图;
39.图2为本实用新型高集成智能功率模块一实施例的功能模块示意图;
40.图3为本实用新型高集成智能功率模块一实施例的电路结构示意图。
41.附图标号说明:
42.标号名称标号名称100安装基板31压缩机ipm模块110第一安装区32风机ipm模块120第二安装区ic1压缩机驱动芯片130第三安装区ic2风机驱动芯片131第一子安装区312压缩机逆变功率模块132第二子安装区322风机逆变功率模块10整流桥t7pfc功率开关管20pfc功率模块d8pfc二极管30ipm模块r9温度检测器件
43.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
44.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
45.本实用新型提出一种高集成智能功率模块。
46.空调器一般包括室内机和室外机,室外机和室内机中均设置电机及驱动电机工作的电控板。以室外机的电控板为来说,室外机的电控板上大多设置有驱动压缩机的智能功率模块,驱动风机的智能功率模块,主控制模块,整流桥,电源模块等功能模块。这些功能模块大多采用分立或者部分集成的电路模块来实现,且分散的排布在电控pcb板的各个部分,但是由于电控板自身结构、强弱电隔离、防信号干扰、散热等要求,要求各功能模块之间的间距保证在安全距离内,使得室外机电控板的体积较大,不利于安装。或者将这些分散在多块电路板上,再采用跳线的方式来实现主控制模块与其他功能模块之间,以及各功能模块之间相互的电气连接,但是分散设置各功能模块会导致跳线较多且长,导致电器emc性能下降。并且这两种结构的电控板均会出现电控板的器件较多,导致室外机的装配复杂,同时还会增加空调器的生产成本,且维修率也会增加,不利于空调器的稳定使用。更重要的是,电控板在采用多个分立的元器件来实现时,多个元器件自身的能耗较大,发热等也较严重,导致空调的热效率,不利于空调器实现节能减排。
47.参照图1至图3,在本实用新型一实施例中,该高集成智能功率模块包括:
48.安装基板100,所述安装基板100沿第一方向(例如,图示y方向)上依次包括第一安装区110、第二安装区120和第三安装区130;
49.整流桥10,设置于所述第一安装区110;
50.pfc功率模块20,设置于第二安装区120;以及,
51.ipm模块30,第三安装区130内;其中,所述整流桥10、pfc功率模块 20及ipm模块30的器件在各自的安装区内,沿所述安装基板100的第二方向(例如,图示x方向)依次排布设置。
52.本实施例中,安装基板100可以采用铝基板、铝合金基板、铜基板或者铜合金基板中的任意一种来实现。安装基板100为功率开关管和驱动器件的安装载体,安装基板100的形状可以根据功率开关管的具体位置、数量及大小确定,可以为方形,但不限于方形。安装基板100上设置有电路布线层,电路布线层根据智能功率模块的电路设计,在安装基板100上形成对应的线路以及对应供功率开关管中的各电子元件安装的安装位,即焊盘。第一方向与第二方向交叉设置,第一方向可以为安装基板100的长度方向,第二方向可以为安装基板100的宽度方向。
53.当安装基板100在采用氮化铝陶瓷安装基板100来实现时,氮化铝陶瓷安装基板100包括绝缘散热层及形成于所述绝缘散热层上的电路布线层。在采用金属材质制成的安装基板100时,安装基板100包括散热层、铺设在散热层上的绝缘层及形成于绝缘层上的电路布线层。所述绝缘层夹设于所述电路布线层与所述金属安装基板100之间。该绝缘层用于实现电路布线层与金属安装基板100之间的电气隔离以及电磁屏蔽,以及对外部电磁干扰进行反射,从而避免外部电磁辐射干扰功率开关管正常工作,降低周围环境中的电磁辐射对智能功率模块中的电子元件的干扰影响。该绝缘层可选采用热塑性胶或者热固性胶等材料制成,以实现安装基板100与电路布线层之间的固定连接且绝缘。绝缘层可以采用环氧树脂、氧化铝、高导热填充材料一种或多种材质混合实现的高导热绝缘层来实现。在制作安装基板100的过程中,可以在安装基板100上设置好绝缘层后,将铜箔铺设在绝缘层上,并按照预设的电路设计蚀刻所述铜箔,从而形成电路布线层。
54.高集成智能功率模块中的元件可以是贴片式的电子元件,还可以是裸die 晶圆。电路布线层根据功能设置的需求,设置有多个安装区,并且在每个安装区内形成有多个安装位。具体而言,电路布线层包括形成电流回路的电路布线,以及自电路布线形成的焊盘,高集成智能功率模块的元件设置于对应的焊盘上,整流桥10、pfc功率模块20及ipm模块30可以通过电路布线、金属绑线等实现电连接。可以理解的是,在将电子元件安装在安装基板100 上时,还可以对安装基板100的整体线路进行敷铜,以符合骚扰电压的标准和抗干扰的能力。
55.整流桥10包括第一二极管d9、第二二极管d10、第三二极管d11及第四二极管d12,所述第一二极管d9和所述第二二极管d10设置于一个子安装位上;所述第三二极管d11和所述第四二极管d12分设于两个不同的安装位上;所述第一二极管d9的阳极与所述第三二极管d11的阴极电连接,所述第一二极管d9的阴极与所述第二二极管d10的阴极电连接;所述第二二极管d10的阳极与所述第四二极管d12的阴极电连接。本实施例中,第一二极管d9和第二二极管d10为共阴极的两个二极管,第三二极管d12和第四二极管d12为共阳极的两个
二极管。共阳极的两个二极管设置在一个子安装位上,并通过该安装位实现电连接,共阴极的两个二极管分别安装两个不同子安装位上,并通过另一安装位实现电连接。如此,可以减少安装位的设置,从而缩小整流桥10设置在安装基板100上的面积,使得高集成智能功率模块结构紧凑,减小整体面积。同时还可以减少布线和焊线的步骤。
56.可以理解的是,智能功率模块在应用于制冷设备,例如空调、冰箱等设备中时,ipm模块30可用于驱动风机、压缩机等部件工作,也即本实施例将整流桥10、压缩机ipm模块31和pfc功率模块20集成于一体,形成三合一压缩机智能功率模块。或者,将整流桥10、风机ipm模块32和pfc功率模块20集成于一体,形成三合一风机智能功率模块。当然在其他实施例中,也可以将整流桥10、pfc功率模块20、压缩机ipm模块31和风机ipm模块32 四者集成于一体,形成四合一高集成智能功率模块。
57.整流桥10、pfc功率模块20及ipm模块30中的各个元件在进行pcb 设计时,可以将整流桥10、pfc功率模块20及ipm模块30器件沿安装基板 100第二方向依次排列,以使安装基板100的各个器件排布紧凑且整齐,有利于pcb布线,从而减少跳线的使用,有利于提高智能功率模块线路的合规性,可以提高高集成智能功率模块的稳定性。并且,将整流桥10、pfc功率模块 20及ipm模块30器件沿安装基板100第二方向依次排列,例如整流桥10的四个二极管靠近安装基板100的一端,依次排布,相较于将整流桥10分散排布,本实施例可以减少整流桥10整体在安装基板100上所占体积,在安装基板100尺寸不变的情况下,有利于pfc功率模块20及ipm模块30等部分的器件排布。
58.本实用新型高集成智能功率模块通过设置安装基板100,并在安装基板 100沿第一方向上设置第一安装区110、第二安装区120和第三安装区130,以使整流桥10、pfc功率模块20及ipm模块30,分别设置于所述第一安装区110、第二安装区120和第三安装区130内,并且整流桥10、pfc功率模块20及ipm模块30的器件在各自的安装区内,沿安装基板100的第二方向依次排布设置。本实用新型将整流桥10、pfc功率模块20及ipm模块30集成于一体,可以解决采用分立元件来对压缩机、风机进行控制时容易浪费在电控板上占用较大面积,生产时需要多次插件的问题。本实用新型的高集成模块功率器件高度集中,对整流桥10、pfc功率模块20及ipm模块30的元件焊盘、电路布线进行合理设计,可以缩短整流桥10、pfc功率模块20及ipm 模块30之间的距离,可以减少跳线的使用,同时还可以减小跳线过长及过多引起的电磁干扰,并且可以提高集成智能功率模块的集成度,从而减小电控板的体积,方便安装,可以简化生产工序。对安装基板100pcb合理布局,线路改善,使其开关波形符合标准,减少杂乱波形的出现,并且对整个线路敷铜,工整、合理,符合骚扰电压的标准和抗干扰的能力。本实用新型解决了电控板采用多个分立的元器件实现时器件较多,导致空调器装配复杂,以及自身的功耗较大,发热等也较严重,导致空调的热效率,不利于空调器实现节能减排的问题。本实用新型高集成智能功率模块集成度高,且体积较小,抗干扰能力强,适用于驱动电机的变频器及各种逆变电源中,以实现变频调速、冶金机械、电力牵引、伺服驱动等功能,尤其适用于驱动空调、冰箱等压缩机和风机的电机工作。
59.参照图1或图3,在一实施例中,所述ipm模块30包括:
60.压缩机ipm模块31和风机ipm模块32,所述压缩机ipm模块31和风机ipm模块32依次设置于所述第二安装区120的一侧。
61.本实施例中,压缩机ipm模块31用于驱动压缩机工作,风机ipm模块 32用于驱动风
机工作,可以理解的是,压缩机电机的功率是大于风机电机的,因此在驱动压缩机和风机工作时,压缩机ipm模块31内功率器件的功率大于风机ipm模块32中功率器件的功率,因此,压缩机ipm模块31较风机ipm 模块32发热严重,在进行pcb布局时,压缩机ipm模块31更靠近同样为大功率的pfc功率模块20设置,而风机ipm模块32则设置在安装基板100远离pfc功率模块20的另一侧。具体地,第三安装区130设置有两个子安装区,即第一子安装区131和第二子安装区132,第一子安装区131靠近第二安装区 120设置,第二子安装区132远离第二安装区120。
62.进一步地,所述安装基板100具有沿其第一方向相对设置的强电引脚安装侧和弱电引脚安装侧;
63.所述压缩机ipm模块31包括:
64.压缩机驱动芯片ic1,靠近所述弱电引脚安装侧设置;
65.压缩机逆变功率模块312,与所述压缩机驱动芯片ic1的输出端电连接,所述压缩机逆变功率模块312靠近所述强电引脚安装侧设置。
66.所述风机ipm模块32包括:
67.风机驱动芯片ic2,靠近所述弱电引脚安装侧设置;
68.风机逆变功率模块322,与所述风机驱动芯片ic2的输出端电连接,所述风机逆变功率模块322靠近所述强电引脚安装侧设置。
69.本实施例中,压缩机ipm模块31中还设置有压缩机驱动芯片ic1,压缩机驱动芯片ic1的数量可以是一个,例如hvic驱动芯片,该压缩机驱动芯片ic1为集成芯片,其中集成了四路、六路或者七路驱动功率开关管的驱动电路,具体可以根据驱动的功率开关管的数量进行集成设置。压缩机驱动芯片ic1的数量也可以数量可以与功率开关管的数量对应,也即每一压缩机驱动芯片ic1对应驱动一功率开关管工作。在智能功率模块工作时,压缩机驱动芯片ic1输出相应的控制信号,以控制pfc功率模块20和压缩机逆变功率模块312中的功率开关管导通,从而输出驱动电能,以驱动电机等负载工作。
70.压缩机逆变功率模块312中设置有多个功率开关管,功率开关管可以是氮化镓(gan)功率开关管、si基功率开关管或sic基功率开关管。在实际应用时,功率开关管的数量可以为四个,或者是四个的倍数,也可以为六个,或者六个的倍数,六个功率开关管(t1~t6)组成逆变电路,以驱动压缩机工作。
71.在压缩机驱动芯片ic1中,均包括高压侧驱动单元和低压侧驱动电路,高压侧驱动单元和低压侧驱动单元。压缩机驱动芯片ic1的输入端与主控制器,也即mcu连接,mcu中集成有逻辑控制器、存储器、数据处理器等,以及存储在所述存储器上并可在所述数据处理器上运行的软件程序和/或模块, mcu通过运行或执行存储在存储器内的软件程序和/或模块,以及调用存储在存储器内的数据,输出相应的控制信号至压缩机驱动芯片ic1,以根据主控制器的控制信号驱动压缩机逆变功率模块312中的功率开关管导通/关断,从而驱动压缩机工作。
72.风机ipm模块32中还设置有风机驱动芯片ic2,风机驱动芯片ic2的数量可以是一个,例如hvic驱动芯片,该风机驱动芯片ic2为集成芯片,其中集成了四路、六路或者七路驱动功率开关管的驱动电路,具体可以根据驱动的功率开关管的数量进行集成设置。风机驱动芯片ic2的数量也可以数量可以与功率开关管的数量对应,也即每一风机驱动芯片ic2对
应驱动一功率开关管工作。在智能功率模块工作时,风机驱动芯片ic2输出相应的控制信号,以控制pfc功率模块20和风机逆变功率模块322中的功率开关管导通,从而输出驱动电能,以驱动电机等负载工作。
73.风机逆变功率模块322中设置有多个功率开关管,功率开关管可以是氮化镓(gan)功率开关管、si基功率开关管或sic基功率开关管。在实际应用时,功率开关管的数量可以为四个,或者是四个的倍数,也可以为六个,或者六个的倍数,六个功率开关管(tf1~tf6)组成逆变电路,以驱动风机工作。
74.在风机驱动芯片ic2中,均包括高压侧驱动单元和低压侧驱动电路,高压侧驱动单元和低压侧驱动单元。风机驱动芯片ic2的输入端与主控制器,也即mcu连接,mcu中集成有逻辑控制器、存储器、数据处理器等,以及存储在所述存储器上并可在所述数据处理器上运行的软件程序和/或模块, mcu通过运行或执行存储在存储器内的软件程序和/或模块,以及调用存储在存储器内的数据,输出相应的控制信号至风机驱动芯片ic2,以根据主控制器的控制信号驱动风机逆变功率模块322中的功率开关管导通/关断,从而驱动风机工作。
75.主控制器可以独立于智能功率模块100至外,在实际应用时,主控制器和高集成智能功率模块100设置于电控板上,并通过电路布线或者导线实现电连接。当然在其他实施例中,主控制器可以高集成集成于智能功率模块100 中,以提高智能功率模块的集成度。
76.可以理解的是,压缩机驱动芯片ic1和风机驱动芯片ic2均为弱电器件,而压缩机逆变功率模块312和风机逆变功率模块322则为强电工作模块,为了实现强弱电隔离,同时缩短强电功率器件至弱电侧引脚之间的引线距离,以及缩短压缩机逆变功率模块312和风机逆变功率模块322至强电侧引脚之间的引线距离,本实施例将压缩机驱动芯片ic1和压缩机逆变功率模块312 尽可能的分设在第一方向上的两侧,同理,将风机驱动芯片ic2和风机逆变功率模块322尽可能的分设在第一方向上的两侧。
77.参照图1和图3,在一实施例中,所述压缩机逆变功率模块312在所述第三安装区130内靠近所述第二安装区120设置;
78.所述压缩机驱动芯片ic1在所述第三安装区130内远离所述第二安装区120设置。
79.本实施中,为了对强弱电隔离,同时为了避免压缩机逆变功率模块312 产生的热量影响压缩机驱动芯片ic1正常工作,本实施将压缩机驱动芯片ic1 设置在第三安装区130的一角,而压缩机逆变功率模块312尽可能的远离压缩机驱动芯片ic1设置,在进行pcb布局时,可以将压缩机逆变功率模块312 呈l型设置,并根据模块的发热情况,将功率模块中的压缩机功率器件调整到模块发热最大值附近,有利于增强热保护能力。
80.参照图1和图3,在一实施例中,所述弱电引脚安装侧设置有第一低压供电正端引脚vdd、第二低压供电正端引脚fvdd、第一低压供电负端引脚 vss1及第二低压供电负端引脚vss2;
81.所述压缩机驱动芯片ic1的电源端与所述第一低压供电正端引脚vdd电连接;
82.所述风机驱动芯片ic2的电源端与所述第二低压供电正端引脚fvdd电连接;
83.所述压缩机驱动芯片ic1的接地端与所述第一低压供电负端引脚vss1 电连接;
84.所述风机驱动芯片ic2的接地端与所述第二低压供电负端引脚vss2电连接。
85.可以理解的是,两个驱动芯片的驱动电压可以设置为相同,也可以设置为不同,本实施例在弱电引脚安装侧设置两组低压供电正端引脚和低压供电负端引脚,也即让压缩机
驱动芯片ic1和风机驱动芯片ic2分别连接不同一的电源脚和同一个弱电地脚。如此,可以缩短两个驱动芯片至低压供电正端引脚和低压供电负端引脚的距离,缩短引线长度,同时还可以降低外部电路布线的复杂度。
86.在一实施例中,所述安装基板100具有沿其第一方向相对设置的强电引脚安装侧和弱电引脚安装侧;
87.所述高集成智能功率模块还包括两个交流输入引脚(ac1、ac2)和两个直流输出引脚(dc+、dc

);
88.两个交流输入引脚中的一个(具体位置ac2)和另一个(具体位置ac1) 均设置于所述弱电引脚安装侧;
89.两个直流输出引脚中的一个(具体位置dc

)设置于所述强电引脚安装侧,两个直流输出引脚中的另一个(具体位置dc+)设置于所述弱电引脚安装侧。
90.本实施例中,两个直流输出引脚dc+中的一个和两个交流输入引脚(ac2 与ac1)均设置在弱电引脚安装侧,两个直流输出引脚中的另一个(dc

)设置在弱电引脚安装侧,如此设置有利于外部电路的pcb布线,同时有利于缩短内部引线,减少寄生电感等。
91.参照图1和图3,在一实施例中,所述pfc功率模块20包括:
92.pfc功率开关管t7,靠近所述整流桥10设置;
93.pfc二极管d8,靠近所述ipm模块30设置。
94.本实施例中,pfc电感连接负端

vcc、pfc电感连接正端l+分别接外部直流电源,例如整流桥10的正极输出端及负极输出端,外部电感的一端也与整流桥10的正极输出端连接,外部电感的另一端经pfc功率开关管t7与整流桥10的负极输出端连接。外接电感l1、母线电容c1、外接整流桥10、智能功率模块中的pfc二极管d8、所述pfc功率开关管t7构成一个完整的 pfc电路。pfc电路可以是升压型pfc电路,或者降压型pfc电路,或者升降压型pfc电路。本实施例可选为升压型pfc电路,也即pfc二极管d8为升压二极管。pfc功率开关模块30中,可以仅将pfc功率开关管t7及pfc 二极管d8集成于智能功率模块中,也可以将母线电容、电感等其他元器件组成的pfc电路均集成于智能功率模块中。本实施例由于体积等因素未集成在所述智能功率模块中。pfc电路将直流电进行功率因素调整,调整后的直流电输出至逆变桥电路10的电源输入端,以使各功率模块驱动相应的负载工作。调整后的直流电还可以产生5v等驱动芯片的工作电压,以为主控制器等电路模块提供工作电压。
95.在pfc功率模块20工作的过程中,具有升压和储能两个工作过程,在进行升压时,pfc功率开关管t7截止,外接电感将整流桥10输出的电能以及存储的电能经pfc二极管d8输出至压缩机逆变功率模块312和风机逆变功率模块322,进行电能释放,以为母线电容进行充电,实现升压。在pfc功率开关管t7导通时,外接电感经pfc功率开关管t7与整流桥10的负极输出端连接,进行储能。
96.上述实施例中,pfc功率开关管t7靠近整流桥10设置,而pfc二极管 d8则靠近ipm模块30,如此设置,可以缩短pfc功率开关管t7与整流桥 10之间的引线长度,以及缩短pfc二极管d8与压缩机逆变功率模块312之间的引线长度,同时还可以避免pfc功率开关管t7对压缩机逆变功率模块 312产生电磁干扰。
97.参照图1和图3,在一实施例中,所述高集成智能功率模块还包括温度检测器件r9,所述温度检测器件r9设置于所述第一安装区110和/或所述第二安装区120内。
98.本实施例中,温度检测器件r9可以采用负温度系数热敏电阻、正温度系数热敏电阻、热电偶、热电堆红外温度传感器、rtd(铂热电阻)中的一种或者多种组合,负温度系数热敏电阻、正温度系数热敏电阻、热电偶、热电堆红外温度传感器、rtd(铂热电阻)可以作为探头设置在功率器件对应的位置,例如智能功率模块的功率器件附近,具体可以设置在高集成智能功率模块热分布最密集之处,也即本实施例的第一安装区110和/或所述第二安装区120内,以在检测到温度过高时,能够及时实现对高集成智能功率模块的过温保护。
99.本实用新型还提出一种空调器,包括如上所述的高集成智能功率模块。该高集成智能功率模块的详细结构可参照上述实施例,此处不再赘述;可以理解的是,由于在本实用新型空调器中使用了上述高集成智能功率模块,因此,本实用新型空调器的实施例包括上述高集成智能功率模块全部实施例的全部技术方案,且所达到的技术效果也完全相同,在此不再赘述。
100.以上所述仅为本实用新型的可选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的发明构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
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