[发明专利]一种桥臂结温检测装置、方法和空调

说明书

提供了一种桥臂结温检测装置，个桥臂包括上桥臂和下桥臂，下桥臂的漏极与上桥臂的源极相连，所述装置包括：NTC电阻、高压二极管、分压电阻和控制模块，其中所述下桥臂的漏极与NTC电阻的一端相连接，所述NTC电阻的另一端与高压二极管的阴极相连，所述高压二级管的阳极连接至分压电阻的第一端，分压电阻的另一端连接至源电压；其中所述装置还包括控制模块，所述控制模块的电压采样正端连接在高压二级管的阳极和分压电阻的第一端之间，用于检测桥臂的结温。本发明的方案能够实现IPM或三相桥臂电路所有器件实时检测结温，并且在结温过高的情况下智能调节整机功率，避免损伤器件。

技术领域

本发明涉及智能控制领域，更具体地涉及一种桥臂结温检测装置、方法和空调。

背景技术

IPM(智能功率模块)是一种先进的功率开关器件，兼有GTR(大功率晶体管)高电流、低饱和电压和高耐压的优点，以及MOSFET(金属-氧化物半导体场效应晶体管)高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率的优点。在IPM内部集成了逻辑、控制、检测和保护电路，使用起来方便，不仅减少了系统的体积，缩短了开发时间，也增强了系统的可靠性，适应了当今功率器件的发展方向，IPM在功率电子领域得到了越来越广泛的应用。

随着国家能效升级，传统的定频空调将会逐步淘汰，变频空调通过IPM模块(或者搭建分立三相桥式逆变电路)将高压直流电逆变为三相可变频率的交流电驱动压缩机以及直流风机。但是目前从售后反馈的情况来看，每年因为IPM(或分立三相桥式逆变电路)三相逆变桥臂内部集成的FET(场效应晶体管)功率器件温度过高导致器件烧毁失效的案例逐年升高，空调实现全部变频化之后将面临更大的压力。因此现有技术需要一种IPM的桥臂结温检测解决方案。

上述在背景部分公开的信息仅用于对本发明的背景做进一步的理解，因此它可以包含对于本领域普通技术人员已知的不构成现有技术的信息。

发明内容

本发明提供了一种IPM的桥臂结温检测装置、方法和空调。通过改进后的温度检测电路以及搭配相应的算法逻辑，检测出IPM内部集成FET器件或桥式分立器件的内部晶圆结温，解决行业内只能通过检测器件表面温度近似折算结温的技术难题。本发明的方案能够实现所有器件实时检测结温，并且在结温过高的情况下智能调节整机功率，避免损伤器件。

本发明的第一方面提供了

一种桥臂结温检测装置，每个桥臂包括上桥臂和下桥臂，下桥臂的漏极与上桥臂的源极相连，所述装置包括：NTC电阻、高压二极管、分压电阻和控制模块，

其中所述下桥臂的漏极与NTC电阻的一端相连接，所述NTC电阻的另一端与高压二极管的阴极相连，所述高压二级管的阳极连接至分压电阻的第一端，分压电阻的另一端连接至源电压；

其中所述装置还包括控制模块，所述控制模块的电压采样正端连接在高压二级管的阳极和分压电阻的第一端之间，用于检测所述桥臂的结温。

根据本发明的一个实施例，其中，在所述下桥臂的漏极接近内部晶圆结温的引脚大面积铺设铜箔，将所述NTC电阻的一端设置在铜箔上方。

根据本发明的一个实施例，所述控制模块电压参考地与下桥臂的源极相连，该连接点作为电压参考基准地根据本发明的一个实施例，其中，当所述下桥臂关断时，所述高压二极管反向截止，所述控制模块的电压采样正端的电压为源电压。

根据本发明的一个实施例，其中，所述控制模块在有下桥开通的PWM信号时，根据MCU检测到的电压减去所述二极管上的压降和下桥臂FET管的压降得到NTC电阻两端的电压，并根据NTC的电压温度曲线来获得所述桥臂的结温。

根据本发明的一个实施例，其中，所述控制模块检测到所述桥臂的结温在预定的阈值范围内时，对所述桥臂进行功率限制；所述控制模块检测到所述桥臂的结温超过所述阈值范围的上限值时，对所述桥臂执行停机保护。

根据本发明的一个实施例，其中，所述预定的阈值范围为120℃至150℃。