[实用新型]一种功率模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种功率模块。

背景技术

使用功率半导体元件的功率半导体模块广泛普及。IPM（智能功率模块）内部集成了IGBT器件、驱动电路、保护电路等，使用方便，具有通过高度集成化使其小型化、布线容易等优点，在很多用途中广泛使用，特别是近一年来火热的变频领域，例如变频空调，变频洗衣机，变频冰箱等。

图1为一种功率模块控制框图：以市电提供的交流电源被AC/DC转换电路转换成直流电；控制单元（常采用单片机MCU）通过输入装置接收使用者输入的命令或周边环境的状况信息，以此控制功率模块；功率模块根据控制单元的控制信号把AC/DC转换电路提供的直流电转换成各种不同频率的信号输出至电机，使电机以各种不同的转速转动。在各种功率半导体模块中，一般都内置各种保护电路，例如温度保护，欠压保护，过流保护等，用于当故障发生时及时提供保护措施，防止功率模块或负载的损坏。

图2是现有技术功率模块原理框图，在图2中，比较器U1正相输入端是电流监控脚，标为脚2；比较器U1反向输入端电压是过流保护参考电压，标为脚1；比较器U1输出端，即过流保护发生时下桥臂关断信号输出端，标为脚3。功率模块通过2脚外接的电阻Rs的电压来监控过流现象。如果Rs上的电压大于1脚的参考电压值Vref，过流保护启动，功率模块立即关断下桥臂，之后再自动尝试启动。此模块中，1脚，内置；2脚外置；3脚，内置。工作原理为：MCU上电后，发出方波信号通过上桥驱动11和下桥驱动12控制开关组13的导或关断，即电机的三相电导通或关断。当电机工作时，电阻Rs通过下桥采集电机工作电流，在Rs上产生电压后与参考电压Vref比较，当Rs上的电压大于参考电压，比较器U1输出过流信号到控制器10，控制器10输出信号直接关断电机，HU、HV、HW是三相电的霍尔传感器14，经过信号传递模块15把电机转速等信号反馈给控制器10和MCU，MCU和控制器10根据反馈信号对电机进行控制。

现有功率模块过流保护的不足是，电流检测的过流保护参考电压和过流保护信号都内置于功率模块，并通过功率模块内部的控制器10控制开关组，进一步控制电机；而不是通过功率模块引脚引出直接反馈给MCU，这样在应用或者测试时均有不变，并且比较器U1的1脚对应的参考电压Vref设置在功率模块内部，电压值不能改变。

实用新型内容

本实用新型为解决现有技术中的功率模块中参考电压引脚和判断过流信号引脚均内置在功率模块中问题，使得应用及测试不方便，从而提供了一种参考电压引脚和判断过流信号引脚设置为功率模块的引脚，方便用户应用及测试的功率模块。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种功率模块，用于根据控制器控制负载的工作，包括：第一引脚、第二引脚、第三引脚和比较器，所述比较器的第一输入端连接负载的过流检测信号，所述比较器的第二输入端连接参考电压，控制器根据所述比较器的输出信号进一步控制负载的工作；所述比较器的第一输入端、第二输入端和输出端分别与第一引脚、第二引脚和第三引脚相连。

优选地，所述比较器的第一输入端为正输入端，第二输入端为负输入端。

进一步地，还包括第一ESD保护电路，所述第一ESD保护电路与比较器第一输入端连接，所述第一ESD保护电路包括第一电阻和第一二极管，第一电阻和第一二极管串联，第一二极管的正极连接地信号，第一二极管的负极经过第一电阻与第一输入端连接。

进一步地，还包括第二ESD保护电路，所述第二ESD保护电路与比较器第二输入端连接，所述第二ESD保护电路包括第二电阻和第二二极管，第二电阻和第二二极管串联，第二二极管的正极连接地信号，第二二极管的负极经过第二电阻与第二输入端连接。

进一步地，还包括第三ESD保护电路，所述第三ESD保护电路与比较器输出端连接，所述第三ESD保护电路包括第三电阻和第三二极管，第三电阻和第三二极管串联，第三二极管的正极连接地信号，第三二极管的负极经过第三电阻与输出端连接。

进一步地，所述负载为电机。

进一步地，还包括上桥驱动、下桥驱动和开关管组，所述上桥驱动和下桥驱动根据控制器的控制信号控制开关管组的导通和关断，进一步控制电机的工作。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型提供的一种功率模块，比较器的三个端分别与第一引脚、第二引脚和第三引脚相连，并且比较器的输出端信号直接输出至控制器，可以由控制器直接控制负载的工作，从而方便用户应用及测试。

附图说明