三相桥式驱动式智能功率模块及空调器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种三相桥式驱动式智能功率模块，该智能功率模块包括工作电压输入端、高压侧控制驱动芯片、低压侧控制驱动芯片、高压侧功率器件及低压侧功率器件；其中，高压侧控制驱动芯片和低压侧控制驱动芯片的控制输入端均与一MCU连接；高压侧控制驱动芯片的驱动输出端与高压侧功率器件的控制端连接；低压侧控制驱动芯片的驱动输出端与低压侧功率器件的控制端连接；高压侧控制驱动芯片的电源输入端及低压侧控制驱动芯片的电源输入端均与工作电压输入端连接。本实用新型还公开了一种空调器。本实用新型能够提高三相桥式驱动式智能功率模块的可靠性，降低生成成本；同时，本实用新型还具有制造方便及生产良率高的优点。
【专利说明】三相桥式驱动式智能功率模块及空调器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子【技术领域】，特别涉及一种三相桥式驱动式智能功率模块及空调器。
【背景技术】
[0002]智能功率模块，即IPM(Intelligent Power Module)是电机驱动领域里的一种常用模块，智能功率模块中的桥式驱动芯片一般为半桥式驱动芯片,全桥式芯片或三相桥式驱动芯片，两个半桥式驱动芯片可以组合成一个全桥式驱动芯片，三个全桥式驱动芯片可以组合成一个三相桥式驱动芯片。其中，三相桥式驱动芯片经常被用于风机、变频空调、变频洗衣机、变频微波炉、汽车驱动等三相电机的变频产品上，实现产品的节能减排作用。因此，研究并生产可靠性高及成本低的功率智能模块具有非常重要的意义。
[0003]图1是现有技术中三相桥式驱动式智能功率模块一实施例的电路结构示意图。参照图1，该智能功率模块包括三相桥式驱动集成芯片10 (也称栅极驱动芯片)、第一功率器件20、第二功率器件30、第三功率器件40、第四功率器件50、第五功率器件60、第六功率器件70及续流二极管101、续流二极管102、续流二极管103、续流二极管104、续流二极管105及续流二极管106。第一功率器件20、第二功率器件30和第三功率器件40为高压侧功率器件；第四功率器件50、第五功率器件60和第六功率器件70为低压侧功率器件；续流二极管101连接于第一功率器件20的电流输入端和电流输出端之间，续流二极管102连接于第一功率器件30的电流输入端和电流输出端之间，续流二极管103连接于第一功率器件40的电流输入端和电流输出端之间，续流二极管104连接于第一功率器件50的电流输入端和电流输出端之间，续流二极管105连接于第一功率器件60的电流输入端和电流输出端之间，续流二极管106连接于第一功率器件70的电流输入端和电流输出端之间(上述各续流二极管的阴极与其对应的功率器件的电流输入端连接，上述各续流二极管的阳极与其对应的功率器件的电流输出端连接)。三相桥式驱动集成芯片10包括高压侧驱动模块11、电平转换模块12和低压侧驱动模块13。其中，高压侧驱动模块11包括驱动信号输出端HO1、H02及H03，驱动信号输出端HOl输出的驱动信号用于驱动第一功率器件20的开关动作，驱动信号输出端H02输出的驱动信号用于驱动第二功率器件30的开关动作,驱动信号输出端H03输出的驱动信号用于驱动第三功率器件40的开关动作；电平转换模块12用于将低压侧驱动模块13的低压控制信号转换为高压控制信号传递给高压侧驱动模块11。低压侧驱动模块13包括驱动信号输出端L01、L02及L03,驱动信号输出端LOl输出的驱动信号用于驱动第四功率器件50的开关动作，驱动信号输出端L02输出的驱动信号用于驱动第五功率器件60的开关动作,驱动信号输出端L03输出的驱动信号用于驱动第六功率器件70的开关动作；图1中第一功率模块20、第二功率模块30、第三功率模块40、第四功率模块50、第五功率模块60及第六功率模块70可以是IGBT管(IGBT, Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管)，也可以是 MOSFET 管(MOSFET, metal oxide semiconductor fieldeffect transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管,简称MOS管)，还可以是晶闸管。第一功率模块20的电流输入端与最高电压点输入端P连接，其电流输出端与U相高压区供电电源负端UVS连接；第二功率模块30的电流输入端与最高电压点输入端P连接，其电流输出端与V相高压区供电电源负端VVS连接；第三功率模块40的电流输入端与最高电压点输入端P连接，其电流输出端与W相高压区供电电源负端WVS连接；第四功率模块50的电流输入端与U相高压区供电电源负端UVS连接，其电流输出端经电阻R接地；第五功率模块60的电流输入端与V相高压区供电电源负端VVS连接，其电流输出端经电阻R接地；第六功率模块70的电流输入端与W相高压区供电电源负端WVS连接，其电流输出端经电阻R接地。当上述各功率模块为IGBT管时，IGBT管的门极为控制端，IGBT管的集电极为电流输入端，IGBT的发射极为电流输出端；当上述各功率模块为MOS管时，MOS管的栅极为控制端，MOS管的漏极为电流输入端，MOS管的源极为电流输出端；当上述各功率模块为晶闸管时，晶闸管的门极为控制端，晶闸管的阳极为电流输入端，晶闸管的阴极为电流输出端。
[0004]图1所示的智能功率模块通常是采用功率模块集成方法将三相桥式驱动集成芯片10、第一功率器件20、第二功率器件30、第三功率器件40、第四功率器件50、第五功率器件60、第六功率器件70及续流二极管101、续流二极管102、续流二极管103、续流二极管104、续流二极管105及续流二极管106集成在一个模块中，采用该集成方法存在以下缺点:(一)在该智能功率模块的制造中，由于各功率器件的面积较大，且各功率器件工作时的发热量也比较大，因此，在组装各功率器件时往往要求各个功率器件之间的间距要大，而三相桥式驱动集成芯片10的面积相对于上述各功率器件，其面积显得很小，从而造成了三相桥式驱动集成芯片10至各个功率器件的金属连接导线会很长，使得在封装时需要采用具有高导热的PCB板材；(二)由于三相桥式驱动集成芯片10至各个功率器件的金属连接导线较长，从而易产生信号干扰现象，使得图1所示的智能功率模块的可靠性不高；(三)三相桥式驱动集成芯片10的制造成本受工艺制造技术的影响，由于三相桥式驱动集成芯片10需要在高压条件下工作，因此，在生产制造三相桥式驱动集成芯片10时，需要将高压隔离制造工艺集成到普通CMOS工艺中，采用普通高压隔离制造工艺使得高压侧驱动模块11与低压侧驱动模块13隔离开，由于普通CMOS工艺集成高压隔离制造工艺的流程很复杂，且该工艺为了耐高压，使得三相桥式驱动集成芯片10的特征尺寸较大，从而导致了三相桥式驱动集成芯片10的占用面积很大，增加了三相桥式驱动集成芯片10的生产成本；(四)由于三相桥式驱动集成芯片10的面积较大，不利于对其增加其他功能，如希望集成更多的保护电路或检测电路等，因为其芯片面积将会更大，并且产品的良率会下降，生产成本也会增加。
实用新型内容
[0005]本实用新型的主要目的是提高三相桥式驱动式智能功率模块的可靠性和降低成本。
[0006]本实用新型提供一种三相桥式驱动式智能功率模块，所述三相桥式驱动式智能功率模块包括工作电压输入端、高压侧控制驱动芯片、低压侧控制驱动芯片、高压侧功率器件及低压侧功率器件；其中，
[0007]所述高压侧控制驱动芯片的电源输入端及所述低压侧控制驱动芯片的电源输入端均与所述工作电压输入端连接；所述高压侧控制驱动芯片和所述低压侧控制驱动芯片的控制输入端均与MCU连接；所述高压侧控制驱动芯片的驱动输出端与所述高压侧功率器件的控制端连接；所述低压侧控制驱动芯片的驱动输出端与所述低压侧功率器件的控制端连接。
[0008]优选地，所述高压侧控制驱动芯片包括第一控制输入端、第二控制输入端、第三控制输入端、第一驱动输出端、第二驱动输出端、第三驱动输出端、用于控制所述高压侧功率器件的开关动作的高压侧驱动模块、以及用于将所述低压侧控制驱动芯片中的低压控制信号转换为高压控制信号并将所述高压控制信号输出至所述高压侧驱动模块的电平转换模块;其中，
[0009]所述高压侧驱动模块包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第一路输出端、第二输出端及第三输出端；所述高压侧驱动模块的第一输入端与所述第一控制输入端连接，所述高压侧驱动模块的第二输入端与所述第二控制输入端连接，所述高压侧驱动模块的第三输入端与所述第三控制输入端连接；所述高压侧驱动模块的第一输出端与所述第一驱动输出端连接，所述高压侧驱动模块的第二输出端与所述第二驱动输出端连接，所述高压侧驱动模块的第三输出端与所述第三驱动输出端连接；所述电平转换模块的输入端与所述低压侧控制驱动芯片连接，所述电平转换模块的输出端与所述高压侧驱动模块连接。
[0010]优选地，所述低压侧控制驱动芯片包括第四控制输入端、第五控制输入端、第六控制输入端、第四驱动输出端、第五驱动输出端、第六驱动输出端、检测信号输入端、故障提示输出端、用于控制所述低压侧功率器件的开关动作的低压侧驱动模块、以及用于控制所述低压侧控制驱动芯片输出驱动信号和故障提示信号的保护模块；其中，
[0011]所述低压侧驱动模块包括第四输入端、第五输入端、第六输入端、第四路输出端、第五输出端及第六输出端；所述低压侧驱动模块的第四输入端与所述第四控制输入端连接，所述低压侧驱动模块的第五输入端与所述第五控制输入端连接，所述低压侧驱动模块的第六输入端与所述第六控制输入端连接；所述低压侧驱动模块的第四输出端与所述第四驱动输出端连接，所述低压侧驱动模块的第五输出端与所述第五驱动输出端连接，所述低压侧驱动模块的第六输出端与所述第六驱动输出端连接；所述保护模块的输入端与所述检测信号输入端连接，所述保护模块的输出端与所述故障提示输出端连接。
[0012]优选地，所述高压侧功率器件包括第一功率器件、第二功率器件及第三功率器件；其中，
[0013]所述高压侧控制驱动芯片中的所述第一驱动输出端与所述第一功率器件的控制端连接；所述高压侧控制驱动芯片中的所述第二驱动输出端与所述第二功率器件的控制端连接；所述高压侧控制驱动芯片中的所述第三驱动输出端与所述第三功率器件的控制端连接。
[0014]优选地，所述低压侧功率器件包括第四功率器件，第五功率器件及第六功率器件；其中，
[0015]所述低压侧控制驱动芯片中的所述第四驱动输出端与所述第四功率器件的控制端连接；所述低压侧控制驱动芯片中的所述第五驱动输出端与所述第五功率器件的控制端连接；所述低压侧控制驱动芯片中的所述第六驱动输出端与所述第六功率器件的控制端连接。
[0016]优选地，所述智能功率模块还包括第一续流二极管、第二续流二极管、第三续流二极管、第四续流二极管、第五续流二极管及第六续流二极管；其中，
[0017]所述第一续流二极管的阴极与所述第一功率器件的电流输入端连接，其阳极与所述第一功率器件的电流输出端连接；所述第二续流二极管的阴极与所述第二功率器件的电流输入端连接，其阳极与所述第二功率器件的电流输出端连接；所述第三续流二极管的阴极与所述第三功率器件的电流输入端连接，其阳极与所述第三功率器件的电流输出端连接；所述第四续流二极管的阴极与所述第四功率器件的电流输入端连接，其阳极与所述第四功率器件的电流输出端连接；所述第五续流二极管的阴极与所述第五功率器件的电流输入端连接，其阳极与所述第五功率器件的电流输出端连接；所述第六续流二极管的阴极与所述第六功率器件的电流输入端连接，其阳极与所述第六功率器件的电流输出端连接。
[0018]为实现上述目的，本实用新型还提供一种空调器，所述空调器包括三相桥式驱动式智能功率模块，所述三相桥式驱动式智能功率模块包括工作电压输入端、高压侧控制驱动芯片、低压侧控制驱动芯片、高压侧功率器件及低压侧功率器件；其中，
[0019]所述高压侧控制驱动芯片的电源输入端及所述低压侧控制驱动芯片的电源输入端均与所述工作电压输入端连接；所述高压侧控制驱动芯片和所述低压侧控制驱动芯片的控制输入端均与MCU连接；所述高压侧控制驱动芯片的驱动输出端与所述高压侧功率器件的控制端连接；所述低压侧控制驱动芯片的驱动输出端与所述低压侧功率器件的控制端连接。
[0020]本实用新型提供的三相桥式驱动式智能功率模块，包括工作电压输入端、高压侧控制驱动芯片、低压侧控制驱动芯片、高压侧功率器件及低压侧功率器件；其中，高压侧控制驱动芯片的电源输入端及低压侧控制驱动芯片的电源输入端均与上述工作电压输入端连接；高压侧控制驱动芯片和低压侧控制驱动芯片的控制输入端均与一 MCU连接；高压侧控制驱动芯片的驱动输出端与高压侧功率器件的控制端连接；低压侧控制驱动芯片的驱动输出端与低压侧功率器件的控制端连接。本实用新型提供的该智能功率模块提高了可靠性，降低了成本；同时，本实用新型还具有制造方便及生产良率高的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是现有技术中三相桥式驱动式智能功率模块一实施例的电路结构示意图；
[0022]图2是本实用新型三相桥式驱动式智能功率模块一实施例的模块结构图；
[0023]图3是本实用新型三相桥式驱动式智能功率模块一实施例的电路结构示意图。
[0024]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】
[0025]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0026]本实用新型提供一种三相桥式驱动式智能功率模块。
[0027]参照图2，图2是本实用新型三相桥式驱动式智能功率模块一实施例的模块结构图。
[0028]在一实施例中，该三相桥式驱动式智能功率模块包括工作电压输入端400、高压侧控制驱动芯片200、低压侧控制驱动芯片300、高压侧功率器件80及低压侧功率器件90。
[0029]其中，高压侧功率器件80包括第一功率器件81、第二功率器件82及第三功率器件83 ;低压侧功率器件90包括第四功率器件91、第五功率器件92及第六功率器件93 ；
[0030]高压侧控制驱动芯片200包括电源输入端VCCl、第一控制输入端HINl、第二控制输入端HIN2、第三控制输入端HIN3、第一驱动输出端HOl、第二驱动输出端H02及第三驱动输出端H03 ;高压侧控制驱动芯片200还包括用于控制高压侧功率器件80的开关动作的高压侧驱动模块201、以及用于将低压侧控制驱动芯片300中的低压控制信号转换为高压控制信号并将高压控制信号输出至高压侧驱动模块201的电平转换模块202 ；
[0031]低压侧控制驱动芯片300包括电源输入端VCC2、第四控制输入端LIN1、第五控制输入端LIN2、第六控制输入端LIN3、第四驱动输出端L01、第五驱动输出端L02、第六驱动输出端L03、第一检测信号输入端INl、第二检测信号输入端IN2、第三检测信号输入端IN3、第一故障提示输出端0UT1、第二故障提示输出端0UT2及第三故障提示输出端0UT3 ;低压侧控制驱动芯片300还包括用于控制低压侧功率器件90的开关动作的低压侧驱动模块301、以及用于控制低压侧控制驱动芯片300输出驱动信号和故障提示信号的保护模块302。本实施例中，上述第一检测信号输入端INl用于输入电流检测信号，第二检测信号输入端IN2用于输入电压检测信号，第三检测信号输入端IN3用于输入温度检测信号；上述第一故障提不输出端OUTl用于输出过流信号,第一故障提不输出端0UT2用于输出过压信号,第一故障提示输出端0UT3用于输出过温信号。
[0032]具体地，工作电压输入端400分别与高压侧控制驱动芯片200的电源输入端VCCl及低压侧控制驱动芯片300的电源输入端VCC2连接；
[0033]高压侧控制驱动芯片200的第一控制输入端HIN1、第二控制输入端HIN2、第三控制输入端HIN3以及低压侧控制驱动芯片300的第四控制输入端LIN1、第五控制输入端LIN2和第六控制输入端LIN3均与外部的MCU (图未示)连接；
[0034]高压侧控制驱动芯片200的第一驱动输出端HOl与高压侧功率器件80中的第一功率器件81的控制纟而连接；
[0035]高压侧控制驱动芯片200中的第二驱动输出端H02与高压侧功率器件80中的第~■功率器件82的控制纟而连接；
[0036]高压侧控制驱动芯片200中的第三驱动输出端H03与高压侧功率器件80中的第三功率器件83的控制端连接；
[0037]低压侧控制驱动芯片300中的第四驱动输出端LOl与低压侧功率器件90中的第四功率器件91的控制端连接；
[0038]低压侧控制驱动芯片300中的第四驱动输出端L02与低压侧功率器件90中的第五功率器件92的控制纟而连接；
[0039]低压侧控制驱动芯片300中的第四驱动输出端LOl与低压侧功率器件90中的第六功率器件93的控制端连接；
[0040]上述高压侧驱动模块201包括包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第一路输出端、第二输出端及第三输出端。其中，高压侧驱动模块201的第一输入端与第一控制输入端HINl连接，高压侧驱动模块201的第二输入端与所述第二控制输入端HIN2连接，高压侧驱动模块201的第三输入端与第三控制输入端HIN3连接；高压侧驱动模块201的第一输出端与第一驱动输出端HOl连接，高压侧驱动模块201的第二输出端与第二驱动输出端H02连接，高压侧驱动模块201的第三输出端与第三驱动输出端H03连接；上述电平转换模块202的输入端与低压侧控制驱动芯片300连接，电平转换模块202的输出端与高压侧驱动模块201连接(图未示)；
[0041]上述低压侧驱动模块301包括第四输入端、第五输入端、第六输入端、第四路输出端、第五输出端及第六输出端。其中，低压侧驱动模块301的第四输入端与第四控制输入端LINl连接，低压侧驱动模块301的第五输入端与第五控制输入端LIN2连接，低压侧驱动模块301的第六输入端与第六控制输入端LIN3连接；低压侧驱动模块301的第四输出端与第四驱动输出端LOl连接，低压侧驱动模块301的第五输出端与第五驱动输出端L02连接，低压侧驱动模块301的第六输出端与第六驱动输出端L03连接；上述保护模块302包括三路输入端和三路输出端(图未示)，保护模块302的三路输入端分别与上述第一检测信号输入端INl、第二检测信号输入端IN2、第三检测信号输入端IN3连接；保护模块302的三路输出端分别与上述第一故障提示输出端0UT1、第二故障提示输出端0UT2及第三故障提示输出端0UT3连接；
[0042]上述第一驱动输出端HOl与第一功率器件81的控制端连接；第二驱动输出端H02与第二功率器件82的控制端连接；第三驱动输出端H03与第三功率器件83的控制端连接；第四驱动输出端LOl与第四功率器件91的控制端连接；第五驱动输出端L02与第五功率器件92的控制端连接；第六驱动输出端L03与第六功率器件93的控制端连接。
[0043]本实施例中，上述第一功率器件81、第二功率器件82、第三功率器件83、第四功率器件91、第五功率器件92及第六功率器件93可以为IGBT管、MOS管或晶闸管。
[0044]本实施例提供的三相桥式驱动式智能功率模块，通过将常规的三相桥式驱动集成芯片进行重新分割，分割成高压侧控制驱动芯片200和低压侧控制驱动芯片300。其中高压侧控制驱动芯片200中集成了高压侧驱动模块201和电平转换模块202 ;低压侧控制驱动芯片300集成了低压侧驱动模块301和保护模块302。分割后采用复杂的高压隔离制造工艺技术生产高压侧控制驱动芯片200，而对于低压侧控制驱动芯片300则采用普通的CMOS工艺进行生产(无需采用在普通的CMOS工艺中集成高压隔离制造工艺生产各个芯片)，再将高压侧控制驱动芯片200和、低压侧控制驱动芯片300、第一功率器件81、第二功率器件82、第三功率器件83、第四功率器件91、第五功率器件92、第六功率器件93和六个续流二极管(图未示)封装在一起构成三相桥式驱动式智能功率模块。
[0045]本实施例具有以下优点:(一)由于采用复杂的高压隔离制造工艺技术生产了高压侧控制驱动芯片200，而高压侧控制驱动芯片200中的高压侧驱动模块201的面积仅占现有技术中三相桥式驱动集成芯片面积的三分之一左右，而电平转换模块202的面积则更小，仅为现有技术中三相桥式驱动集成芯片面积的八分之一左右，从而使得高压侧控制驱动芯片200的生产加工过程变得更加容易控制，同时也更有利于提高良率；(二)采用了普通的CMOS工艺生产低压侧控制驱动芯片300，普通的CMOS工艺的工艺简单、技术成熟、特征线条较细，因此本实施例中的低压侧控制驱动芯片300及高压侧控制驱动芯片200的面积可做的较小，从而能有效地保证生产良率，且节约生产成本；(三)本实施例利用高压侧控制驱动芯片200中的高压侧驱动模块201驱动高压侧功率器件80的开关动作，利用低压侧控制驱动芯片300中的低压侧驱动模块301驱动低压侧功率器件90的开关动作，采用这种方式在封装智能功率模块时，可有效地缩短高压侧驱动输出端(即上述第一驱动输出端H01、第二驱动输出端H02及第三驱动输出端H03)和低压侧驱动输出端(即上述第四驱动输出端L01、第五驱动输出端L02及第六驱动输出端L03)与相应的功率器件之间的导线长度，从而能够极大地降低因导线太长而引起的信号干扰，从而提高了智能功率模块的可靠性。
[0046]另外，需要说明的是，本实施例三相桥式驱动式智能功率模块还可将电平转换模块202分成第一电平转换模块、第二电平转换模块及第三电平转换模块，其中，第一电平转换模块、第二电平转换模块及第三电平转换模块分别将低压侧控制驱动芯片300的三路低压控制信号中的一路低压控制信号转换为高压控制信号并将转换后的高压控制信号输出至高压侧驱动模块201，采用这种方法，电平转换模块202仅需采用普通的高压制造工艺技术就可生产，而无需采用复杂的高压隔离制造工艺技术来生产，从而可以进一步地减少工艺的复杂性，使生产更容易，同时，还可以减少电平转换模块202的面积，从而提高生产良率，节约成本。
[0047]本实施例提供的三相桥式驱动式智能功率模块，包括工作电压输入端、高压侧控制驱动芯片、低压侧控制驱动芯片、高压侧功率器件及低压侧功率器件；其中，高压侧控制驱动芯片的电源输入端及低压侧控制驱动芯片的电源输入端均与上述工作电压输入端连接；高压侧控制驱动芯片和低压侧控制驱动芯片的控制输入端均与外部的MCU连接；高压侧控制驱动芯片的驱动输出端与高压侧功率器件的控制端连接；低压侧控制驱动芯片的驱动输出端与低压侧功率器件的控制端连接。本实用新型提供的该智能功率模块提高了可靠性，降低了成本；同时，本实用新型还具有制造方便及生产良率高的优点。
[0048]参照图3，图3是本实用新型三相桥式驱动式智能功率模块一实施例的电路结构示意图。
[0049]在一实施例中，该三相桥式驱动式智能功率模块包括工作电压输入端700、高压侧控制驱动芯片500、低压侧控制驱动芯片600、第一功率器件84、第二功率器件85、第三功率器件86、第四功率器件94、第五功率器件95及第六功率器件96、第一续流二极管113、第二续流二极管114、第三续流二极管115、第四续流二极管116、第五续流二极管117、第六续流二极管118、最高电压点输入端P1、U相高压区供电电源负端UVS1、V相高压区供电电源负端VVS1、W相高压区供电电源负端WVSl。
[0050]其中，高压侧控制驱动芯片500包括用于控制高压侧功率器件的开关动作的高压侧驱动模块501、以及用于将低压侧控制驱动芯片600中的低压控制信号转换为高压控制信号并将高压控制信号输出至高压侧驱动模块501的电平转换模块502，低压侧控制驱动芯片600包括用于控制低压侧功率器件的开关动作的低压侧驱动模块601、以及用于控制低压侧控制驱动芯片600输出驱动信号和故障提示信号的保护模块602。
[0051]上述第一功率器件84、第二功率器件85、第三功率器件86为高压侧功率器件；上述第四功率器件94、第五功率器件95及第六功率器件96为低压侧功率器件。本实施例中的各功率器件均为IGBT管，各IGBT管的门极为其控制端，集电极为电流输入端，发射极为电流输出端。
[0052]具体地，高压侧控制驱动芯片500的电源输入端VCCl及低压侧控制驱动芯片600的电源输入端VCC2均与工作电压输入端700连接；
[0053]保护模块602的包括三路输入端和三路输出端，保护模块602的三路输入端分别与检测信号输入端IN1、检测信号输入端IN2、检测信号输入端IN3 对应连接；保护模块602的三路输出端分别与故障提示输出端OUT1、故障提示输出端0UT2及故障提示输出端0UT3——对应连接；
[0054]高压侧控制驱动芯片500的控制输入端HINl、HIN2及HIN3及低压侧控制驱动芯片600的控制输入端LIN1、LIN2及LIN3均与一 MUC (图未示)的控制输出端连接；
[0055]高压侧控制驱动芯片500的驱动输出端HOl与第一功率器件84的控制端连接，高压侧控制驱动芯片500的驱动输出端H02与第二功率器件85的控制端连接，高压侧控制驱动芯片500的驱动输出端H03与第三功率器件86的控制端连接；低压侧控制驱动芯片600的驱动输出端LOl与第四功率器件94的控制端连接，低压侧控制驱动芯片600的驱动输出端L02与第五功率器件95的控制端连接，低压侧控制驱动芯片600的驱动输出端L03与第TK功率器件96的控制连接；
[0056]第一续流二极管113的阴极与第一功率器件84的电流输入端(即与第一功率器件84的集电极)连接，且与最高电压点输入端Pl连接，第一续流二极管113的阳极与第一功率器件84的电流输出端(即与第一功率器件84的发射极)连接，且与U相高压区供电电源负端UVSl连接；
[0057]第二续流二极管114的阴极与第二功率器件85的电流输入端(即第二功率器件85的集电极)连接，且与最高电压点输入端Pl连接，第二续流二极管114的阳极与第二功率器件85的电流输出端(即与第二功率器件85的发射极)连接，且与V相高压区供电电源负端VVSl连接；
[0058]第三续流二极管115的阴极与第三功率器件86的电流输入端(即与第三功率器件86的集电极)连接，且与最高电压点输入端Pl连接，第三续流二极管115的阳极与第三功率器件86的电流输出端(即与第三功率器件86的发射极)连接，且与W相高压区供电电源负端WVSl连接；
[0059]第四续流二极管116的阴极与第四功率器件94的电流输入端(即与第四功率器件94的集电极)连接，且与U相高压区供电电源负端UVSl连接，第四续流二极管116的阳极与第四功率器件94的电流输出端(即与第四功率器件94的发射极)连接，且经电阻Rl接地；
[0060]第五续流二极管117的阴极与第五功率器件95的电流输入端(即与第五功率器件95的集电极)连接，且与V相高压区供电电源负端VVSl连接，第五续流二极管117的阳极与第五功率器件95的电流输出端(即第五功率器件95的发射极)连接，且经电阻Rl接地；
[0061]第六续流二极管118的阴极与第六功率器件96的电流输入端(即与第六功率器件96的集电极)连接，且与W相高压区供电电源负端WVSl连接，第六续流二极管118的阳极与第六功率器件96的电流输出端(即第六功率器件96的发射极)连接，且经电阻Rl接地。实际应用中，上述最高电压点输入端Pl为母线电压输入端，U相高压区供电电源负端UVSl为三相电机的A相连接端，V相高压区供电电源负端VVSl为三相电机的B相连接端，W相高压区供电电源负端WVSl为三相电机的C相连接端。
[0062]本实施例提供的三相桥式驱动式智能功率模块，包括工作电压输入端、高压侧控制驱动芯片、低压侧控制驱动芯片、高压侧功率器件及低压侧功率器件；其中，高压侧控制驱动芯片和低压侧控制驱动芯片的控制输入端均与一 MCU连接；高压侧控制驱动芯片的驱动输出端与高压侧功率器件的控制端连接；低压侧控制驱动芯片的驱动输出端与低压侧功率器件的控制端连接；高压侧控制驱动芯片的电源输入端及低压侧控制驱动芯片的电源输入端均与工作电压输入端连接。本实施例提供的该智能功率模块能够提高智能功率模块的可靠性，降低智能功率模块的生成成本；同时，本实施例还具有制造方便及生产良率高的优点。
[0063]本实用新型还提供一种空调器，该空调器包括三相桥式驱动式智能功率模块，该三相桥式驱动式智能功率模块的电路结构可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的空调器采用了上述三相桥式驱动式智能功率模块的技术方案，因此该空调器具有上述三相桥式驱动式智能功率模块所有的有益效果。
[0064]以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种三相桥式驱动式智能功率模块，其特征在于，包括工作电压输入端、高压侧控制驱动芯片、低压侧控制驱动芯片、高压侧功率器件及低压侧功率器件；其中， 所述高压侧控制驱动芯片的电源输入端及所述低压侧控制驱动芯片的电源输入端均与所述工作电压输入端连接；所述高压侧控制驱动芯片和所述低压侧控制驱动芯片的控制输入端均与MCU连接；所述高压侧控制驱动芯片的驱动输出端与所述高压侧功率器件的控制端连接；所述低压侧控制驱动芯片的驱动输出端与所述低压侧功率器件的控制端连接。
2.如权利要求1所述的三相桥式驱动式智能功率模块，其特征在于，所述高压侧控制驱动芯片包括第一控制输入端、第二控制输入端、第三控制输入端、第一驱动输出端、第二驱动输出端、第三驱动输出端、用于控制所述高压侧功率器件的开关动作的高压侧驱动模块、以及用于将所述低压侧控制驱动芯片中的低压控制信号转换为高压控制信号并将所述高压控制信号输出至所述高压侧驱动模块的电平转换模块；其中， 所述高压侧驱动模块包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第一路输出端、第二输出端及第三输出端；所述高压侧驱动模块的第一输入端与所述第一控制输入端连接，所述高压侧驱动模块的第二输入端与所述第二控制输入端连接，所述高压侧驱动模块的第三输入端与所述第三控制输入端连接；所述高压侧驱动模块的第一输出端与所述第一驱动输出端连接，所述高压侧驱动模块的第二输出端与所述第二驱动输出端连接，所述高压侧驱动模块的第三输出端与所述第三驱动输出端连接；所述电平转换模块的输入端与所述低压侧控制驱动芯片连接，所述电平转换模块的输出端与所述高压侧驱动模块连接。
3.如权利要求2所述的三相桥式驱动式智能功率模块，其特征在于，所述低压侧控制驱动芯片包括第四控制输入端、第五控制输入端、第六控制输入端、第四驱动输出端、第五驱动输出端、第六驱动输出端、检测信号输入端、故障提示输出端、用于控制所述低压侧功率器件的开关动作的低压侧驱动模块、以及用于控制所述低压侧控制驱动芯片输出驱动信号和故障提示信号的保护模块；其中， 所述低压侧驱动模块包括第四输入端、第五输入端、第六输入端、第四路输出端、第五输出端及第六输出端；所述低压侧驱动模块的第四输入端与所述第四控制输入端连接，所述低压侧驱动模块的第五输入端与所述第五控制输入端连接，所述低压侧驱动模块的第六输入端与所述第六控制输入端连接；所述低压侧驱动模块的第四输出端与所述第四驱动输出端连接，所述低压侧驱动模块的第五输出端与所述第五驱动输出端连接，所述低压侧驱动模块的第六输出端与所述第六驱动输出端连接；所述保护模块的输入端与所述检测信号输入端连接，所述保护模块的输出端与所述故障提示输出端连接。
4.如权利要求3所述的三相桥式驱动式智能功率模块，其特征在于，所述高压侧功率器件包括第一功率器件、第二功率器件及第三功率器件；其中， 所述高压侧控制驱动芯片中的所述第一驱动输出端与所述第一功率器件的控制端连接；所述高压侧控制驱动芯片中的所述第二驱动输出端与所述第二功率器件的控制端连接；所述高压侧控制驱动芯片中的所述第三驱动输出端与所述第三功率器件的控制端连接。
5.如权利要求4所述的三相桥式驱动式智能功率模块，其特征在于，所述低压侧功率器件包括第四功率器件，第五功率器件及第六功率器件；其中， 所述低压侧控制驱动芯片中的所述第四驱动输出端与所述第四功率器件的控制端连接；所述低压侧控制驱动芯片中的所述第五驱动输出端与所述第五功率器件的控制端连接；所述低压侧控制驱动芯片中的所述第六驱动输出端与所述第六功率器件的控制端连接。
6.如权利要求5所述的三相桥式驱动式智能功率模块，其特征在于，所述智能功率模块还包括第一续流二极管、第二续流二极管、第三续流二极管、第四续流二极管、第五续流二极管及第六续流二极管；其中， 所述第一续流二极管的阴极与所述第一功率器件的电流输入端连接，其阳极与所述第一功率器件的电流输出端连接；所述第二续流二极管的阴极与所述第二功率器件的电流输入端连接，其阳极与所述第二功率器件的电流输出端连接；所述第三续流二极管的阴极与所述第三功率器件的电流输入端连接，其阳极与所述第三功率器件的电流输出端连接；所述第四续流二极管的阴极与所述第四功率器件的电流输入端连接，其阳极与所述第四功率器件的电流输出端连接；所述第五续流二极管的阴极与所述第五功率器件的电流输入端连接，其阳极与所述第五功率器件的电流输出端连接；所述第六续流二极管的阴极与所述第六功率器件的电流输入端连接，其阳极与所述第六功率器件的电流输出端连接。
7.如权利要求6所述的三相桥式驱动式智能功率模块，其特征在于，所述第一功率器件、第二功率器件、第三功率器件、第四功率器件、第五功率器件及第六功率器件为IGBT管、MOS管或晶闸管。
8.—种空调器，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的三相桥式驱动式智能功率模块。
【文档编号】H02M1/08GK203933363SQ201420344200
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月24日 优先权日:2014年6月24日
【发明者】梁宏业, 冯宇翔, 于文涛 申请人:广东美的集团芜湖制冷设备有限公司