[实用新型]一种智能功率模块

摘要

本实用新型属于功率驱动控制领域，提供了一种智能功率模块。本实用新型通过在智能功率模块中的每个单相驱动电路中加入上桥臂检测模块和下桥臂检测模块分别对上桥臂铝线和下桥臂铝线进行前后分段检测，并由异常处理电路根据检测电平向输入控制电路相应地输出反馈信号，最后由输入控制电路根据反馈信号控制三个单相驱动电路的上下桥臂输入信号的输出状态，这样就能在铝线断线时由输入控制电路阻断上下桥臂输入信号输出至单相驱动电路以实现自我保护，同时，检测电平还能输出至智能功率模块外部的微处理器以便用户定位铝线断线位置，并相应地采取寿终保护处理以保护智能功率模块，且进一步达到保护智能功率模块周边电路的目的。

主权项

一种智能功率模块，包括三个单相驱动电路，所述三个单相驱动电路分别输出三相交流电中的U相电、V相电和W相电，所述三个单相驱动电路的低压区供电正端共接且接入供电电压，所述三个单相驱动电路的低压区供电负端共接于地，所述三个单相驱动电路中的每一个单相驱动电路包括HVIC芯片U1、电容C1、自举二极管D1、IGBT管Q1、快恢复二极管D2、IGBT管Q2及快恢复二极管D3，所述HVIC芯片U1的上桥臂信号输入端和下桥臂信号输入端分别从所述单相驱动电路的上桥臂输入端和下桥臂输入端接收上桥臂输入信号和下桥臂输入信号，所述HVIC芯片U1根据所述上桥臂输入信号和所述下桥臂输入信号从其上桥臂信号输出端和下桥臂信号输出端分别输出相应的逻辑电平至IGBT管Q1的栅极和IGBT管Q2的栅极以控制IGBT管Q1和IGBT管Q2的通断；所述HVIC芯片U1的上桥臂信号输出端和下桥臂信号输出端分别通过铝线与所述IGBT管Q1的栅极和所述IGBT管Q2的栅极连接；所述单相驱动电路还包括上桥臂检测模块和下桥臂检测模块；所述上桥臂检测模块的第一输入端同时与所述HVIC芯片U1的上桥臂信号输出端及所述IGBT管Q1的栅极连接，且所述上桥臂检测模块的第一输入端将所述HVIC芯片U1的上桥臂信号输出端与所述IGBT管Q1的栅极之间的铝线分割为上桥臂前段铝线和上桥臂后段铝线，所述上桥臂检测模块的第二输入端连接所述HVIC芯片U1的上桥臂信号输出端，所述上桥臂检测模块的接地端连接所述IGBT管Q2的漏极；当所述HVIC芯片U1的上桥臂信号输出端输出第一逻辑电平时，所述上桥臂检测模块检测所述上桥臂前段铝线是否断开，是，则所述上桥臂检测模块 的第一输出端输出第一检测电平，否，则所述上桥臂检测模块的第一输出端输出第二检测电平；当所述HVIC芯片U1的上桥臂信号输出端输出第二逻辑电平时，所述上桥臂检测模块检测所述上桥臂后段铝线是否断开，是，则所述上桥臂检测模块的第一输出端输出所述第一检测电平，否，则所述上桥臂检测模块的第一输出端输出所述第二检测电平；所述下桥臂检测模块的第一输入端同时与所述HVIC芯片U1的下桥臂信号输出端及所述IGBT管Q2的栅极连接，且所述下桥臂检测模块的第一输入端将所述HVIC芯片U1的下桥臂信号输出端与所述IGBT管Q2的栅极之间的铝线分割为下桥臂前段铝线和下桥臂后段铝线，所述下桥臂检测模块的第二输入端连接所述HVIC芯片U1的下桥臂信号输出端，所述下桥臂检测模块的接地端连接所述IGBT管Q2的源极；当所述HVIC芯片U1的下桥臂信号输出端输出第一逻辑电平时，所述下桥臂检测模块检测所述下桥臂前段铝线是否断开，是，则所述下桥臂检测模块的第一输出端输出所述第一检测电平，否，则所述下桥臂检测模块的第一输出端输出所述第二检测电平；当所述HVIC芯片U1的下桥臂信号输出端输出第二逻辑电平时，所述下桥臂检测模块检测所述下桥臂后段铝线是否断开，是，则所述下桥臂检测模块的第一输出端输出所述第一检测电平，否，则所述下桥臂检测模块的第一输出端输出所述第二检测电平；与U相电对应的单相驱动电路中的上桥臂检测模块和下桥臂检测模块、与V相电对应的单相驱动电路中的上桥臂检测模块和下桥臂检测模块以及与W相电对应的单相驱动电路中的上桥臂检测模块和下桥臂检测模块所输出的所 述第一检测电平或所述第二检测电平还输出至所述智能功率模块外部的微处理器，所述微处理器根据所述第一检测电平或所述第二检测电平对铝线断线位置进行定位；所述智能功率模块还包括异常处理电路和输入控制电路；所述异常处理电路的第一U相上桥臂检测反馈端和第二U相上桥臂检测反馈端分别连接与U相电对应的单相驱动电路中的上桥臂检测模块的第一输出端和第二输出端，所述异常处理电路的第一U相下桥臂检测反馈端和第二U相下桥臂检测反馈端分别连接与U相电对应的单相驱动电路中的下桥臂检测模块的第一输出端和第二输出端；所述异常处理电路的第一V相上桥臂检测反馈端和第二V相上桥臂检测反馈端分别连接与V相电对应的单相驱动电路中的上桥臂检测模块的第一输出端和第二输出端，所述异常处理电路的第一V相下桥臂检测反馈端和第二V相下桥臂检测反馈端分别连接与V相电对应的单相驱动电路中的下桥臂检测模块的第一输出端和第二输出端；所述异常处理电路的第一W相上桥臂检测反馈端和第二W相上桥臂检测反馈端分别连接与W相电对应的单相驱动电路中的上桥臂检测模块的第一输出端和第二输出端，所述异常处理电路的第一W相下桥臂检测反馈端和第二W相下桥臂检测反馈端分别连接与W相电对应的单相驱动电路中的下桥臂检测模块的第一输出端和第二输出端；所述异常处理电路根据所述三个单相驱动电路中的上桥臂检测模块和下桥臂检测模块所输出的所述第一检测电平或所述第二检测电平向所述输入控制电路输出反馈信号；所述输入控制电路的电源端接入所述供电电压，所述输入控制电路的第一 输入端、第二输入端和第三输入端分别连接所述异常处理电路的第一输出端、第二输出端和第三输出端；所述输入控制电路的U相上桥臂输入端、U相下桥臂输入端、V相上桥臂输入端、V相下桥臂输入端、W相上桥臂输入端及W相下桥臂输入端分别接入U相上桥臂输入信号、U相下桥臂输入信号、V相上桥臂输入信号、V相下桥臂输入信号、W相上桥臂输入信号及W相下桥臂输入信号；所述输入控制电路的U相上桥臂输出端和U相下桥臂输出端分别连接与U相电对应的单相驱动电路的上桥臂输入端和下桥臂输入端，所述输入控制电路的V相上桥臂输出端和V相下桥臂输出端分别连接与V相电对应的单相驱动电路的上桥臂输入端和下桥臂输入端，所述输入控制电路的W相上桥臂输出端和W相下桥臂输出端分别连接与W相电对应的单相驱动电路的上桥臂输入端和下桥臂输入端；所述输入控制电路的接地端连接所述IGBT管Q2的源极；所述输入控制电路根据所述反馈信号控制所述U相上桥臂输入信号、所述U相下桥臂输入信号、所述V相上桥臂输入信号、所述V相下桥臂输入信号、所述W相上桥臂输入信号及所述W相下桥臂输入信号向所述三个单相驱动电路的输出状态。