[实用新型]智能功率模块和空调器

说明书

技术领域

本实用新型涉及智能功率模块技术领域，具体而言，涉及一种智能功 率模块和一种空调器。

背景技术

智能功率模块(IntelligentPowerModule，简称IPM)是一种将电力 电子分立器件和集成电路技术集成在一起的功率驱动器，智能功率模块包 含功率开关器件和高压驱动电路，并带有过电压、过电流和过热等故障检 测电路。智能功率模块的逻辑输入端接收主控制器的控制信号，输出端驱 动压缩机或后续电路工作，同时将检测到的系统状态信号送回主控制器。 相对于传统分立方案，智能功率模块具有高集成度、高可靠性、自检和保 护电路等优势，尤其适合于驱动电机的变频器及各种逆变电源，是变频调 速、冶金机械、电力牵引、伺服驱动、变频家电的理想电力电子器件。

现有的智能功率模块电路的结构示意图如图1所示，MTRIP端口作 为电流检测端，以根据检测到的电流大小对智能功率模块100进行保护。 PFCIN端口作为智能功率模块的PFC(PowerFactorCorrection，功率因数 校正)控制输入端。

在智能功率模块工作过程中，PFCINP端按一定的频率在高低电平间 频繁切换，使IGBT管127持续处于开关状态而FRD管131持续处于续 流状态，该频率一般为LIN1～LIN3、HIN1～HIN3开关频率的2～4倍，并 且与LIN1～LIN3、HIN1～HIN3的开关频率没有直接联系。

ITRIP是电流检测端，一般通过毫欧电阻接地，通过检测毫欧电阻的 压降测算电流，当电流过大时，使智能功率模块100停止工作，避免因过 流产生过热后，对智能功率模块100产生永久性损坏。

-VP、COM、UN、VN、WN在实际使用中有电连接关系。因此， IGBT管121～IGBT管127开关时的电压噪声以及FRD管111～FRD管 116、FRD管131续流时的电流噪声都会相互耦合，对各低电压区的输入 引脚造成影响。

在各输入引脚中，HIN1～HIN3、LIN1～LIN3、PFCINP的阈值一般在 2.3V左右，而ITRIP的阈值电压一般只有0.5V一下，因此，ITRIP是最 容易受到干扰的引脚。当ITRIP受到触发，智能功率模块100就会停止工 作，而因为此时并未真正发生过流，所以ITRIP此时的触发属于误触发。 如图2所示，在PFCIN为高电平，IGBT管127开通瞬间时，因为FRD 管131的反向恢复电流的存在，叠加出I₁₃₁的电流波形，该电流有较大的 震荡噪声，通过-VP、COM、UN、VN、WN在外围电路中的电连接，震 荡噪声在MTRIP端会藕合出一定的电压抬高。设使MTRIP触发的条件 为：电压>Vth，且持续时间>Tth；在图2中，设Ta<Tth<Tb，则在前三个 周期的电压太高不足以使MTRIP产生误触发，到第四个周期，MTRIP将 产生误触发。

FRD管的反向恢复时间的长短与温度有关，温度越高，反向恢复时间 越长，因此随着系统的持续工作，智能功率模块100的温度持续上升， MTRIP被触发的几率越来越大，在一些恶劣的应用场合，最终会产生误 触发，使系统停止工作。虽然这种误触发在一段时间后会恢复而不会对系 统形成破坏，但无疑会对用户造成困扰。如对于变频空调器的应用场合， 环境温度越高正是用户越需要空调系统持续工作的时候，但高的环境温度 会使FRD管的反向恢复时间增长，MTRIP受误触发的几率提高，一旦 MTRIP被误触发，空调系统会因误认为发生过流而停止工作3～5分钟， 使用户在这段时间内无法获得冷风，这是造成空调系统因制冷能力不足受 客户投诉的主要原因之一。

因此，如何能够在确保智能功率模块具有高可靠性和高适应性的前提 下，有效降低智能功率模块被误触发的几率成为亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之 一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出了一种新的智能功率模块，可 以在确保智能功率模块具有高可靠性和高适应性的前提下，有效降低智能 功率模块被误触发的几率。

本实用新型的另一个目的在于提出了一种空调器。