[实用新型]一种集成电流和电压传感器的新型全桥IGBT结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种集成电流和电压传感器的新型全桥IGBT结构，属于电力电子功率模块设计的技术领域。

背景技术

目前，由于车用电机应用范围越来越广，对集成化的IGBT要求也越来越高。

根据目前IGBT集成的器件数量和种类大致可以分为双管单桥臂集成温度传感器的IGBT和六管三桥臂集成温度传感器IGBT结构。具体如下表1所示

                                                

表1 IGBT 种类

如上几种IGBT都没有集成电流传感器和电压传感器，如果使用这种IGBT模块做电机控制中需要在模块外部增加电机相电流和直流母线电压传感器，这样做不但增加额外的连线、也是系统结构更复杂，增加了故障率，占用更大体积，不利于集成化和小型化，特别在车用电机控制领域，电机控制器在车内空间有限，这种分立部件不利于提高系统可靠性和小型化。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种集成电流和电压传感器的新型全桥IGBT结构，其在原有的六管三桥臂IGBT基础上集成了电流与电压传感器，可以检测三相输出电流、直流母线电流及直流母线电压，比传统结构更小型化，集成化，并且提高了系统的可靠性。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种集成电流和电压传感器的新型全桥IGBT结构，由IGBT模块、电流传感器、电压传感器组成，其特征在于：直流回路集成有3个双管IGBT模块，每个IGBT模块上下桥臂输出端连接有电流传感器，直流母线正极端连接有电流传感器，电压传感器连接在直流母线正负极之间，电压传感器和电流传感器检测信号通过信号线与电压和电流信号输出引脚连接。

所述的电流传感器可以采用非接触式的霍尔效应电流传感器，也可以采用接触式的霍尔效应电流传感器。

本实用新型的积极效果是比传统结构更小型化，并且提高了系统的可靠性，满足车用电机控制所需电流及电压信号需求，同时将电流和电压传感器布置在整个结构内，可以从系统角度充分利用空间，保证强度和减少对外的电磁干扰。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述：如图1所示，一种集成电流和电压传感器的新型全桥IGBT结构，由IGBT模块、电流传感器1、电压传感器2组成，其特征在于：直流回路集成有3个双管IGBT模块，每个IGBT模块上下桥臂输出端连接有电流传感器1，直流母线正极端连接有电流传感器1，电压传感器2连接在直流母线正负极之间，电压传感器2和电流传感器1检测信号通过信号线与电压和电流信号输出引脚连接。

所述的电流传感器1可以采用非接触式的霍尔效应电流传感器，也可以采用接触式的霍尔效应电流传感器。

电压传感器2接在直流母线正负两端，可以直接测得直流输入电压并通过信号线将输出连接到电压和电流信号输出引脚，该引脚输出电压大小和直流电压大小乘正比，该电压传感器可以通过电阻分压获得，也可以通过变压器获得隔离的电压信号，在直流母线正端连接一个电流传感器1，用于测量直流输入电流，每个IGBT模块上下桥臂输出端增加一个电流传感器1，用于测量输出的相电流。