[实用新型]高集成功率模块和电器

说明书

本实用新型公开了高集成功率模块和电器。该高集成功率模块包括：基板，所述基板沿长度方向从左到右依次包括第一区域、第二区域和第三区域；整流桥、功率因数校正器件和智能功率模块，其中，所述整流桥设置在所述第一区域内，所述功率因数校正器件设置在所述第二区域内，所述智能功率模块设置在所述第三区域内；所述整流桥与所述功率因数校正器件电连接，所述功率因数校正器件与所述智能功率模块电连接。该高集成功率模块将整流桥、功率因数校正器件和智能功率模块集成设置在一块基板上，并通过优化各构件的布局，有效提高了高集成功率模块的散热性能，确保了模块驱动电路的稳定性，使模块具有更高的可靠性和更长的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及电器制造领域，具体而言，本实用新型涉及高集成功率模块和电器。

背景技术

智能功率模块(IPM，Intelligent Power Module)是一种先进的功率开关器件，本质上是集成了功率器件及其驱动电路芯片的模块；智能功率模块在能源管理领域可起到其他集成电路难以企及的重要作用，器件性能直接影响能源系统的利用效率。智能功率模块以绝缘栅双极型晶体管(IGBT)为内核，由高速低功耗管芯、优化的门极驱动电路以及快速保护电路构成。功率模块内的绝缘栅双极型晶体管的管芯一般选用高速型的，而且驱动电路紧靠绝缘栅双极型晶体管，驱动延时小，所以功率模块开关速度快、损耗小。

然而，目前的功率模块及电器仍有待改进。

实用新型内容

本实用新型是基于发明人对以下事实和问题的发现提出的：

空调的耗电量约占常用家电总耗电量的60％，如果将定频空调全部换成变频空调，整体效能将提高30％，而IPM是变频空调的核心器件。变频空调室外电控板包括整流桥、功率因数校正器件(PFC开关)、压缩机IPM、风机IPM四种功率器件。

现有技术中，变频空调室外电控的这四种功率器件各自插针式安装在PCB板上，然后用同一块散热器(翅片)进行集中散热。这种分立设置的整流桥、PFC开关、压缩机IPM和风机IPM设计使得室外电控的体积较大，并且成本也较高。然而，如果将整流桥、PFC开关、压缩机IPM和风机IPM集成在同一个模块中，又容易导致模块功率密度过高、发热严重致使模块失效的问题，进而影响模块的长期使用可靠性。

本实用新型旨在至少一定程度上缓解或解决上述提及问题中的至少一个。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种高集成功率模块。根据本实用新型的实施例，该高集成功率模块包括：基板，所述基板沿长度方向从左到右依次包括第一区域、第二区域和第三区域；整流桥、功率因数校正器件和智能功率模块，其中，所述整流桥设置在所述第一区域内，所述功率因数校正器件设置在所述第二区域内，所述智能功率模块设置在所述第三区域内；所述整流桥与所述功率因数校正器件电连接，所述功率因数校正器件与所述智能功率模块电连接。

由此，根据本实用新型实施例的高集成功率模块将高功耗的功率因数校正器件设置在基板的中间区域，有利于功率因数校正器件将发出的热量均匀地传给散热基板，减小散热基板的温场不均匀性，加快散热基板与外界之间的热交换，进而有利于降低高集成功率模块内部的最高温度，增加模块的可靠性和寿命。与此同时，通过将整流桥和智能功率模块分别设置在功率因数校正器件的两侧，有利于减小功率因数校正器件对整流桥和智能功率模块的温度冲击，进而提高高集成功率模块内部驱动芯片的可靠性和寿命。由此，本实用新型的高集成功率模块将整流桥、功率因数校正器件和智能功率模块集成设置在一块基板上，并通过优化各构件的布局，有效提高了高集成功率模块的散热性能，确保了模块驱动电路的稳定性，使模块具有更高的可靠性和更长的使用寿命。

任选的，所述整流桥包括多个二极管，且各个所述二极管在所述第一区域内分散设置。由此，可进一步有利于整流桥内各个二极管的散热，从而提高高集成功率模块的可靠性和稳定性。