[发明专利]静电保护装置、智能功率模块和变频家电

说明书

技术领域

本发明涉及静电保护技术领域，具体而言，涉及一种静电保护装置、一种智能功率模块和一种变频家电。

背景技术

智能功率模块，即IPM（Intelligent Power Module），是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动类产品。智能功率模块把功率开关器件和高压驱动电路集成在一起，并内藏有过电压、过电流和过热等故障检测电路。智能功率模块一方面接收MCU的控制信号，驱动后续电路工作，另一方面将系统的状态检测信号送回MCU。与传统的分立方案相比，智能功率模块以其高集成度、高可靠性等优势赢得越来越大的市场，尤其适合于驱动电机的变频器及各种逆变电源，是应用于变频调速、冶金机械、电力牵引、伺服驱动、变频家电的一种理想电力电子器件。

在相关技术中，智能功率模块100的电路结构如图1所示：

控制电路1000的供电电源正端VCC与PMOS管1010的源极和衬底、PMOS管1013的源极和衬底、PMOS管1016的源极和衬底相连，并作为所述智能功率模块100的低压区供电电源正端VDD，VDD一般为15V。

所述控制电路1000的HIN1端作为所述智能功率模块100的U相上桥臂输入端UHIN；所述控制电路1000的HIN2端作为所述智能功率模块100的V相上桥臂输入端VHIN；所述控制电路1000的HIN3端作为所述智能功率模块100的W相上桥臂输入端WHIN；所述控制电路1000的LIN1端作为所述智能功率模块100的U相下桥臂输入端ULIN；所述控制电路1000的LIN2端作为所述智能功率模块100的V相下桥臂输入端VLIN；所述控制电路1000的LIN3端作为所述智能功率模块100的W相下桥臂输入端WLIN。在此，所述智能功率模块100的U、V、W三相的六路输入接收0～5V的输入信号。

所述控制电路1000的GND端作为所述智能功率模块100的低压区供电电源负端COM。

所述控制电路1000的VB1端与PMOS管1001的源极和衬底相连，并作为所述智能功率模块100的U相高压区供电电源正端UVB；所述控制电路1000的OUT1端与所述PMOS管1001的栅极、NMOS管1002的栅极相连；所述PMOS管1001的漏极与所述NMOS管1002的漏极相连并记为HO1端，HO1端与U相上桥臂IGBT管121的栅极相连；所述控制电路1000的VS1端与所述NMOS管1002的源极和衬底、所述IGBT管121的射极、FRD管111的阳极、U相下桥臂IGBT管124的集电极、FRD管114的阴极相连，并作为所述智能功率模块100的U相高压区供电电源负端U。

所述控制电路1000的VB2端与PMOS管1004的源极和衬底相连，并作为所述智能功率模块100的V相高压区供电电源正端VVB；所述控制电路1000的OUT2端与所述PMOS管1004的栅极、NMOS管1005的栅极相连；所述PMOS管1004的漏极与所述NMOS管1005的漏极相连并记为HO2端，HO2端与V相上桥臂IGBT管122的栅极相连；所述控制电路1000的VS2端与所述NMOS管1005的源极和衬底、所述IGBT管122的射极、FRD管112的阳极、U相下桥臂IGBT管125的集电极、FRD管115的阴极相连，并作为所述智能功率模块100的V相高压区供电电源负端V。

所述控制电路1000的VB3端与PMOS管1007的源极和衬底相连，并作为所述智能功率模块100的W相高压区供电电源正端WVB；所述控制电路1000的OUT3端与所述PMOS管1007的栅极、NMOS管1008的栅极相连；所述PMOS管1007的漏极与所述NMOS管1008的漏极相连并记为HO3端，HO3端与W相上桥臂IGBT管123的栅极相连；所述控制电路1000的VS3端与所述NMOS管1008的源极和衬底、所述IGBT管123的射极、FRD管113的阳极、W相下桥臂IGBT管126的集电极、FRD管116的阴极相连，并作为所述智能功率模块100的W相高压区供电电源负端W。

所述IGBT管121的集电极、所述IGBT管122的集电极、所述IGBT管123的集电极、所述FRD管111的阴极、所述FRD管112的阴极、所述FRD管113的阴极相连，并作为所述智能功率模块100的高电压输入端P，P一般接300V。