智能功率模塊的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種智能功率模塊，該智能功率模塊包括工作電壓輸入端、U相上橋臂控制信號(hào)輸入端、V相上橋臂控制信號(hào)輸入端、W相上橋臂控制信號(hào)輸入端、U相下橋臂控制信號(hào)輸入端、V相下橋臂控制信號(hào)輸入端及W相下橋臂控制信號(hào)輸入端、U相上橋臂功率器件、V相上橋臂功率器件、W相上橋臂功率器件、U相下橋臂功率器件、V相下橋臂功率器件及W相下橋臂功率器件、驅(qū)動(dòng)單元、以及用于控制驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)能力的控制單元。本實(shí)用新型能夠通過(guò)控制單元調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)能力，進(jìn)而調(diào)節(jié)功率器件的開(kāi)關(guān)速度，從而降低了開(kāi)關(guān)損耗；并且，本實(shí)用新型提供的該智能功率模塊還極大地減小了對(duì)電網(wǎng)的干擾。
【專(zhuān)利說(shuō)明】智能功率模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種智能功率模塊。

【背景技術(shù)】
[0002]智能功率模塊在實(shí)際應(yīng)用中，特別是應(yīng)用于變頻空調(diào)器時(shí)，智能功率模塊內(nèi)部的功率器件(IGBT管)根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同，被一定頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)所驅(qū)動(dòng)，并且該驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比也是變化的，同時(shí)，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比比可能很大(如50%左右)，也可能很小。為了確保智能功率模塊在驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比很大或很小時(shí)都能正常工作，現(xiàn)有技術(shù)中，通常都會(huì)將智能功率模塊內(nèi)部的功率器件(IGBT管)的開(kāi)關(guān)速度設(shè)計(jì)得非?？欤沟迷撝悄芄β誓K的U相高壓區(qū)供電電源負(fù)端、V相高壓區(qū)供電電源負(fù)端及W相高壓區(qū)供電電源負(fù)端的信號(hào)的上升時(shí)間及下降時(shí)間非?？欤瑥亩a(chǎn)生很大的振鈴，造成該智能功率模塊的開(kāi)關(guān)損耗很大，導(dǎo)致該智能功率模塊工作時(shí)的發(fā)熱量非常大，從而影響該智能功率模塊的使用壽命，同時(shí)，由于該智能功率模塊的開(kāi)關(guān)速度過(guò)快，導(dǎo)致對(duì)電網(wǎng)的干擾也非常嚴(yán)重。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，為了降低智能功率模塊的溫度，不得不在智能功率模塊的背面安裝巨大的散熱器，并且，智能功率模塊內(nèi)部的功率器件選取工作結(jié)溫很高的IGBT管，而在變頻空調(diào)器行業(yè)中，匹配智能功率模塊的變頻電控板的開(kāi)發(fā)，對(duì)于屏蔽智能功率模塊對(duì)電網(wǎng)干擾的設(shè)計(jì)需要花費(fèi)大量的時(shí)間和人力，這些無(wú)疑極大地增加了智能功率模塊的開(kāi)發(fā)成本，從而阻礙了智能功率模塊在變頻空調(diào)器領(lǐng)域的大面積推廣。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的主要目的是降低智能功率模塊的開(kāi)關(guān)損耗。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種智能功率模塊，所述智能功率模塊包括工作電壓輸入端、U相上橋臂控制信號(hào)輸入端、V相上橋臂控制信號(hào)輸入端、W相上橋臂控制信號(hào)輸入端、U相下橋臂控制信號(hào)輸入端、V相下橋臂控制信號(hào)輸入端及W相下橋臂控制信號(hào)輸入端、U相上橋臂功率器件、V相上橋臂功率器件、W相上橋臂功率器件、U相下橋臂功率器件、V相下橋臂功率器件及W相下橋臂功率器件、用于驅(qū)動(dòng)所述U相上橋臂功率器件、V相上橋臂功率器件、W相上橋臂功率器件、U相下橋臂功率器件、V相下橋臂功率器件及W相下橋臂功率器件的開(kāi)關(guān)動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)單元、以及用于控制所述驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)能力的控制單元；其中，
[0006]所述控制單元的電源輸入端與所述工作電壓輸入端連接；所述控制單元的輸入端分別與所述U相上橋臂控制信號(hào)輸入端、V相上橋臂控制信號(hào)輸入端、W相上橋臂控制信號(hào)輸入端、U相下橋臂控制信號(hào)輸入端、V相下橋臂控制信號(hào)輸入端及W相下橋臂控制信號(hào)輸入端連接，所述控制單元的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)單元的輸入端連接，所述控制單元的控制端與所述驅(qū)動(dòng)單元的受控端連接；所述驅(qū)動(dòng)單元的輸出端分別與所述U相上橋臂功率器件、V相上橋臂功率器件、W相上橋臂功率器件、U相下橋臂功率器件、V相下橋臂功率器件及W相下橋臂功率器件的受控端連接。
[0007]優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)單元包括U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路、V相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路、W相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路、U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路、V相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路及W相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路；所述控制單元包括用于控制所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路及U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)能力的U相控制電路、用于控制所述V相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路及V相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)能力的V相控制電路、以及用于控制所述W相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路及W相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)能力的W相控制電路；其中，
[0008]所述U相控制電路的第一輸入端與所述U相上橋臂控制信號(hào)輸入端連接，其第二輸入端與所述U相下橋臂控制信號(hào)輸入端連接，其第一輸出端與所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，其第二輸出端與所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，其第一控制端與所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的受控端連接，其第二控制端與所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的受控端連接；
[0009]所述V相控制電路的第一輸入端與所述V相上橋臂控制信號(hào)輸入端連接，其第二輸入端與所述V相下橋臂控制信號(hào)輸入端連接，其第一輸出端與所述V相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，其第二輸出端與所述V相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，其第一控制端與所述V相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的受控端連接，其第二控制端與所述V相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的受控端連接；
[0010]所述W相控制電路的第一輸入端與所述W相上橋臂控制信號(hào)輸入端連接，其第二輸入端與所述W相下橋臂控制信號(hào)輸入端連接，其第一輸出端與所述W相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，其第二輸出端與所述W相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，其第一控制端與所述W相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的受控端連接，其第二控制端與所述W相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的受控端連接。
[0011]優(yōu)選地，所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述U相上橋臂功率器件的受控端連接，所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述U相下橋臂功率器件的受控端連接；所述V相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述V相上橋臂功率器件的受孔端連接，所述V相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述V相下橋臂功率器件的受控端連接；所述W相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述W相上橋臂功率器件的受孔端連接，所述W相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述W相下橋臂功率器件的受控端連接。
[0012]優(yōu)選地，所述U相控制電路包括信號(hào)輸入電路、用于控制所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)能力的第一控制電路、以及用于控制所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)能力的第二控制電路；其中，
[0013]所述信號(hào)輸入電路的電源端與所述工作電壓輸入端連接，所述信號(hào)輸入電路的地端接地，所述信號(hào)輸入電路的第一輸入端為所述U相控制電路的第一輸入端，所述信號(hào)輸入電路的第二輸入端為所述U相控制電路的第二輸入端,所述信號(hào)輸入電路的第一輸出端為所述U相控制電路的第一輸出端，所述信號(hào)輸入電路的第二輸出端為所述U相控制電路的第二輸出端；所述第一控制電路的輸入端與所述信號(hào)輸入電路的第一輸入端連接，所述第一控制電路的輸出端為所述U相控制電路的第一控制端；所述第二控制電路的輸入端與信號(hào)輸入電路的第二輸入端連接，所述第二控制電路的輸出端為所述U相控制電路的第二控制端。
[0014]優(yōu)選地，所述第一控制電路包括第一觸發(fā)器、第一觸發(fā)器控制電路、第二觸發(fā)器控制電路、用于在所述U相控制電路的第一輸入端所輸入控制信號(hào)的下降沿產(chǎn)生一脈沖信號(hào)的第一脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路、以及用于在所述U相控制電路的第一輸入端所輸入控制信號(hào)的上升沿產(chǎn)生一脈沖信號(hào)的第二脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路；其中，
[0015]所述第一脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的輸入端及所述第二脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的輸入端均與所述信號(hào)輸入電路的第一輸入端連接；所述第一脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出端與所述第一觸發(fā)器控制電路的第二受控端連接；所述第二脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出端與所述第一觸發(fā)器控制電路的第一受控端連接；所述第一觸發(fā)器控制電路的輸出端分別與所述第一觸發(fā)器的S端及所述第二觸發(fā)器控制電路的受控端連接；所述第二觸發(fā)器控制電路的輸出端與所述第一觸發(fā)器的R端連接；所述第一觸發(fā)器的輸出端為所述第一控制電路的輸出端。
[0016]優(yōu)選地，所述第二控制電路包括第二觸發(fā)器、第三觸發(fā)器控制電路、第四觸發(fā)器控制電路、用于在所述U相控制電路的第二輸入端所輸入控制信號(hào)的下降沿產(chǎn)生一脈沖信號(hào)的第三脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路、以及用于在所述U相控制電路的第二輸入端所輸入控制信號(hào)的上升沿產(chǎn)生一脈沖信號(hào)的第四脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路；其中，
[0017]所述第三脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的輸入端及所述第四脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的輸入端均與所述信號(hào)輸入電路的第二輸入端連接；所述第三脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出端與所述第三觸發(fā)器控制電路的第二受控端連接；所述第四脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出端與所述第三觸發(fā)器控制電路的第一受控端連接；所述第三觸發(fā)器控制電路的輸出端分別與所述第二觸發(fā)器的S端及所述第四觸發(fā)器控制電路的受控端連接；所述第四觸發(fā)器控制電路的輸出端與所述第二觸發(fā)器的R端連接；所述第二觸發(fā)器的輸出端為所述第二控制電路的輸出端。
[0018]優(yōu)選地，所述第一脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路包括第一非門(mén)、第二非門(mén)、第三非門(mén)、第四非門(mén)、第五非門(mén)、第一電容及第一與非門(mén)；其中，
[0019]所述第一非門(mén)的輸入端為所述第一脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的輸入端，所述第一非門(mén)的輸出端分別與所述第二非門(mén)的輸入端及所述第三非門(mén)的輸入端連接；所述第二非門(mén)的輸出端與所述第一與非門(mén)的第一輸入端連接；所述第三非門(mén)的輸出端經(jīng)所述第四非門(mén)與所述第一與非門(mén)的第二輸入端連接；所述第一與非門(mén)的輸出端經(jīng)所述第五非門(mén)與所述第一觸發(fā)器控制電路的第二受控端連接；所述第一電容的一端連接于所述第三非門(mén)和所述第四非門(mén)之間，所述第一電容的另一端接地。
[0020]優(yōu)選地，所述第二脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路包括第六非門(mén)、第七非門(mén)、第八非門(mén)、第九非門(mén)、第二電容及第二與非門(mén)；其中，
[0021 ] 所述第六非門(mén)的輸入端與所述第一非門(mén)的輸入端連接，所述第六非門(mén)的輸出端與所述第二與非門(mén)的第一輸入端連接；所述第七非門(mén)的輸入端與所述第六非門(mén)的輸入端連接，所述第七非門(mén)的輸出端經(jīng)所述第八非門(mén)與所述第二與非門(mén)的第二輸入端連接；所述第二與非門(mén)的輸出端經(jīng)所述第九非門(mén)與所述第一觸發(fā)器控制電路的第一受控端連接；所述第二電容的一端連接于所述第七非門(mén)和所述第八非門(mén)之間，所述第二電容的另一端接地。
[0022]優(yōu)選地，所述第一觸發(fā)器控制電路包括第一電流源、第一電壓源、第一模擬開(kāi)關(guān)、第二模擬開(kāi)關(guān)、第三電容及第一電壓比較器；其中，
[0023]所述第一電流源的負(fù)極與所述工作電壓輸入端連接，所述第一電流源的正極分別與所述第三電容的第一端及所述第一電壓比較器的負(fù)輸入端連接；所述第三電容的第二端接地；所述第一模擬開(kāi)關(guān)的第一端與所述第三電容的第一端連接，所述第一模擬開(kāi)關(guān)的第二端接地，所述第一模擬開(kāi)關(guān)的受控端為所述第一觸發(fā)器控制電路的第一受控端，所述第一模擬開(kāi)關(guān)的受控端與所述第二脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出端連接；所述第一電壓比較器的正輸入端與所述第二模擬開(kāi)關(guān)的第一端連接；所述第二模擬開(kāi)關(guān)的第二端與所述第一電壓源的正極連接，所述第二模擬開(kāi)關(guān)的受控端為所述第一觸發(fā)器控制電路的第二受控端，所述第二模擬開(kāi)關(guān)的受控端與所述第一脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出端連接；所述第一電壓源的負(fù)極接地；所述第一電壓比較器的輸出端分別與所述第一觸發(fā)器的S端及所述第二觸發(fā)器控制電路的第一受控端連接。
[0024]優(yōu)選地，所述第二觸發(fā)器控制電路包括第二電流源、第二電壓源、第四電容、第三模擬開(kāi)關(guān)、第四模擬開(kāi)關(guān)及第二電壓比較器；其中，
[0025]所述第二電流源的負(fù)極與所述工作電壓輸入端連接，所述第二電流源的正極分別與所述第四電容的第一端及所述第二電壓比較器的正輸入端連接；所述第四電容的第二端接地；所述第三模擬開(kāi)關(guān)的第一端與所述第四電容的第一端連接，所述第三模擬開(kāi)關(guān)的第二端接地；所述第三模擬開(kāi)關(guān)的受控端為所述第二觸發(fā)器控制電路的第一受控端，所述第三模擬開(kāi)關(guān)的受控端與所述第一電壓比較器的輸出端連接；所述第二電壓源的正極與所述第二電壓比較器的負(fù)輸入端連接，所述第二電壓源的負(fù)極接地；所述第二電壓比較器的輸出端與所述第四模擬開(kāi)關(guān)的第一端連接；所述第四模擬開(kāi)關(guān)的第二端與所述第一觸發(fā)器的R端連接，所述第四模擬開(kāi)關(guān)的受控端為所述第二觸發(fā)器控制電路的第二受控端，所述第四模擬開(kāi)關(guān)的受控端與所述第一觸發(fā)器的輸出端連接。
[0026]優(yōu)選地，所述第三脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的電路結(jié)構(gòu)與所述第一脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的電路結(jié)構(gòu)相同；所述第四脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的電路結(jié)構(gòu)與所述第二脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的電路結(jié)構(gòu)相同；所述第三觸發(fā)器控制電路的電路結(jié)構(gòu)與所述第一觸發(fā)器控制電路的電路結(jié)構(gòu)相同；所述第四觸發(fā)器控制電路的電路結(jié)構(gòu)與所述第二觸發(fā)器控制電路的電路結(jié)構(gòu)相同。
[0027]優(yōu)選地，所述V相控制電路的電路結(jié)構(gòu)及所述W相控制電路的電路結(jié)構(gòu)均與所述U相控制電路的電路結(jié)構(gòu)相同。
[0028]優(yōu)選地，所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路包括低壓區(qū)供電電源正端、低壓區(qū)供電電源負(fù)端、高壓區(qū)供電電源正端、高壓區(qū)供電電源負(fù)端、高壓區(qū)輸出電路、第五模擬開(kāi)關(guān)、第六模擬開(kāi)關(guān)、光耦、第一電阻、第十非門(mén)、第一 PMOS管、第二 PMOS管、第一 NMOS管及第二 NMOS管；其中，
[0029]所述高壓區(qū)輸出電路的輸入端為所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，其輸出端分別與第一 PMOS管、第二 PMOS管、第一 NMOS管及第二 NMOS管的柵極連接，其低壓電源正端與低壓區(qū)供電電源正端連接，低壓區(qū)供電電源正端與所述工作電壓輸入端連接，其低壓電源負(fù)端與低壓區(qū)供電電源負(fù)端連接，且接地，其高壓電源正端與高壓區(qū)供電電源正端連接，其高壓電源負(fù)端與高壓區(qū)供電電源負(fù)端連接；第一 PMOS管的源極與高壓區(qū)供電電源正端連接，漏極與第一 NMOS管的漏極連接；第一 NMOS管的源極與高壓區(qū)供電電源負(fù)端連接；第二 PMOS管的源極與高壓區(qū)供電電源正端連接，漏極與第五模擬開(kāi)關(guān)的第一端連接；第五模擬開(kāi)關(guān)的第二端與第六模擬開(kāi)關(guān)的第一端連接；第六模擬開(kāi)關(guān)的第二端與第二 NMOS管的漏極連接；第二 NMOS管的源極與高壓區(qū)供電電源負(fù)端連接；第五模擬開(kāi)關(guān)的受控端及第六模擬開(kāi)關(guān)的受控端均與第十非門(mén)的輸出端連接；第十非門(mén)的輸入端與光耦中三極管的集電極連接；光耦中三極管的集電極還經(jīng)第一電阻與高壓區(qū)供電電源正端連接；光耦中三極管的發(fā)射極接地；光耦中發(fā)光二極管的陽(yáng)極為所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的受控端，光耦中發(fā)光二極管的陰極接地；第一 PMOS管的漏極與第五模擬開(kāi)關(guān)的第二端連接，第一 PMOS管的漏極為所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸出端。
[0030]優(yōu)選地，所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路包括低壓區(qū)輸出電路、第七模擬開(kāi)關(guān)、第八模擬開(kāi)關(guān)、第i^一非門(mén)、第十二非門(mén)、第三PMOS管、第四PMOS管、第三NMOS管及第四NMOS管；其中，
[0031]所述低壓區(qū)輸出電路的輸入端為所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，所述低壓區(qū)輸出電路的輸出端分別與第三PMOS管、第四PMOS管、第三NMOS管及第四NMOS管的柵極連接，其電源端與所述工作電壓輸入端連接，其地端接地；第三PMOS管的源極與第四PMOS管的源極連接，漏極與第三NMOS管的漏極連接；第三NMOS管的源極接地；第四PMOS管的漏極與第七模擬開(kāi)關(guān)的第一端連接；第七模擬開(kāi)關(guān)的第二端與第八模擬開(kāi)關(guān)的第一端連接；第八模擬開(kāi)關(guān)的第二端與第四NMOS管的漏極連接；第四NMOS管的源極接地；第七模擬開(kāi)關(guān)的受控端及第八模擬開(kāi)關(guān)的受控端均與第十二非門(mén)的輸出端連接；第十二非門(mén)的輸入端與第十一非門(mén)的輸出端連接；第十一非門(mén)的輸入端為所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的受控端；第三PMOS管的漏極與第七模擬開(kāi)關(guān)的第二端連接，第三PMOS管的漏極為所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸出端。
[0032]優(yōu)選地，所述V相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)及所述W相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)均與所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)相同；所述V相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)及所述W相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)均與所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)相同。
[0033]本實(shí)用新型提供的智能功率模塊，包括工作電壓輸入端、U相上橋臂控制信號(hào)輸入端、V相上橋臂控制信號(hào)輸入端、W相上橋臂控制信號(hào)輸入端、U相下橋臂控制信號(hào)輸入端、V相下橋臂控制信號(hào)輸入端及W相下橋臂控制信號(hào)輸入端、U相上橋臂功率器件、V相上橋臂功率器件、W相上橋臂功率器件、U相下橋臂功率器件、V相下橋臂功率器件及W相下橋臂功率器件、用于驅(qū)動(dòng)U相上橋臂功率器件、V相上橋臂功率器件、W相上橋臂功率器件、U相下橋臂功率器件、V相下橋臂功率器件及W相下橋臂功率器件的開(kāi)關(guān)動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)單元、以及用于控制驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)能力的控制單元；其中，控制單元的電源輸入端與工作電壓輸入端連接；控制單元的輸入端分別與U相上橋臂控制信號(hào)輸入端、V相上橋臂控制信號(hào)輸入端、W相上橋臂控制信號(hào)輸入端、U相下橋臂控制信號(hào)輸入端、V相下橋臂控制信號(hào)輸入端及W相下橋臂控制信號(hào)輸入端連接，控制單元的輸出端與驅(qū)動(dòng)單元的輸入端連接，控制單元的控制端與驅(qū)動(dòng)單元的受控端連接；驅(qū)動(dòng)單元的輸出端分別與U相上橋臂功率器件、V相上橋臂功率器件、W相上橋臂功率器件、U相下橋臂功率器件、V相下橋臂功率器件及W相下橋臂功率器件的受控端連接。本實(shí)用新型提供的該智能功率模塊通過(guò)控制單元調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)能力，進(jìn)而調(diào)節(jié)功率器件的開(kāi)關(guān)速度，從而實(shí)現(xiàn)了降低智能功率模塊的開(kāi)關(guān)損耗的目的；并且，本實(shí)用新型提供的該智能功率模塊還極大地減小了對(duì)電網(wǎng)的干擾；同時(shí)，本實(shí)用新型還具有穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1是本實(shí)用新型智能功率模塊一實(shí)施例的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖2是圖1中U相控制電路一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖3是圖1中U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖4是圖1中U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖5是本實(shí)用新型智能功率模塊一實(shí)施例的信號(hào)波形示意圖。
[0039]本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。

【具體實(shí)施方式】
[0040]應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0041]本實(shí)用新型提供一種通信電源蓄電池防反接電路。
[0042]參照?qǐng)D1，圖1是本實(shí)用新型智能功率模塊一實(shí)施例的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]本實(shí)施例中，該智能功率模塊包括工作電壓輸入端VCC、U相上橋臂控制信號(hào)輸入端201、V相上橋臂控制信號(hào)輸入端202、W相上橋臂控制信號(hào)輸入端203、U相下橋臂控制信號(hào)輸入端204、V相下橋臂控制信號(hào)輸入端205及W相下橋臂控制信號(hào)輸入端206、U相上橋臂功率器件501、V相上橋臂功率器件502、W相上橋臂功率器件503、U相下橋臂功率器件504、V相下橋臂功率器件505及W相下橋臂功率器件506、用于驅(qū)動(dòng)所述U相上橋臂功率器件501、V相上橋臂功率器件502、W相上橋臂功率器件503、U相下橋臂功率器件504、V相下橋臂功率器件505及W相下橋臂功率器件506的開(kāi)關(guān)動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)單元400、以及用于控制所述驅(qū)動(dòng)單元400的驅(qū)動(dòng)能力的控制單元300。
[0044]其中，所述控制單元300的電源輸入端與所述工作電壓輸入端VCC連接，所述控制單元300的地端接地GND ;所述控制單元300的輸入端分別與所述U相上橋臂控制信號(hào)輸入端201、V相上橋臂控制信號(hào)輸入端202、W相上橋臂控制信號(hào)輸入端203、U相下橋臂控制信號(hào)輸入端204、V相下橋臂控制信號(hào)輸入端205及W相下橋臂控制信號(hào)輸入端206連接，所述控制單元300的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)單元400的輸入端連接，所述控制單元300的控制端與所述驅(qū)動(dòng)單元400的受控端連接；所述驅(qū)動(dòng)單元400的輸出端分別與所述U相上橋臂功率器件501的受控端、V相上橋臂功率器件502的受控端、W相上橋臂功率器件503的受控端、U相下橋臂功率器件504的受控端、V相下橋臂功率器件505的受控端及W相下橋臂功率器件506的受控端連接。
[0045]本實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)單元400包括U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路401、V相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路402、W相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路403、U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路404、V相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路405及W相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路406 ;所述控制單元300包括用于控制所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路401的驅(qū)動(dòng)能力及U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路404的驅(qū)動(dòng)能力的U相控制電路301、用于控制所述V相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路402的驅(qū)動(dòng)能力及V相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路405的驅(qū)動(dòng)能力的V相控制電路302、以及用于控制所述W相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路403的驅(qū)動(dòng)能力及W相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路406的驅(qū)動(dòng)能力的W相控制電路303。
[0046]其中，所述U相控制電路301的第一輸入端與所述U相上橋臂控制信號(hào)201輸入端連接，所述U相控制電路301的第二輸入端與所述U相下橋臂控制信號(hào)輸入端204連接，所述U相控制電路301的第一輸出端與所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路401的輸入端連接，所述U相控制電路301的第二輸出端與所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路404的輸入端連接，所述U相控制電路301的第一控制端與所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路401的受控端連接，所述U相控制電路301的第二控制端與所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路404的受控端連接；
[0047]所述V相控制電路302的第一輸入端與所述V相上橋臂控制信號(hào)輸入端202連接，所述V相控制電路302的第二輸入端與所述V相下橋臂控制信號(hào)輸入端205連接，所述V相控制電路302的第一輸出端與所述V相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路402的輸入端連接，所述V相控制電路302的第二輸出端與所述V相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路405的輸入端連接，所述V相控制電路302的第一控制端與所述V相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路402的受控端連接，所述V相控制電路302的第二控制端與所述V相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路405的受控端連接；
[0048]所述W相控制電路303的第一輸入端與所述W相上橋臂控制信號(hào)輸入端203連接，所述W相控制電路303的第二輸入端與所述W相下橋臂控制信號(hào)輸入端206連接，所述W相控制電路303的第一輸出端與所述W相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路403的輸入端連接，所述W相控制電路303的第二輸出端與所述W相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路406的輸入端連接，所述W相控制電路303的第一控制端與所述W相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路403的受控端連接，所述W相控制電路303的第二控制端與所述W相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路406的受控端連接。
[0049]本實(shí)施例中，所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路401的輸出端與所述U相上橋臂功率器件501的受控端連接，所述V相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路402的輸出端與所述V相上橋臂功率器件502的受孔端連接，所述W相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路403的輸出端與所述W相上橋臂功率器件503的受孔端連接；所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路404的輸出端與所述U相下橋臂功率器件504的受控端連接；所述V相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路405的輸出端與所述V相下橋臂功率器件505的受控端連接；所述W相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路406的輸出端與所述W相下橋臂功率器件506的受控端連接。
[0050]本實(shí)施例提供的該智能功率模塊，所述U相控制電路301、所述V相控制電路302及所述W相控制電路303的電路結(jié)構(gòu)均相同，下面以U相控制電路301為例來(lái)對(duì)其電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0051]圖2是圖1中U相控制電路一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0052]一并參照?qǐng)D1和圖2，本實(shí)施例中，該U相控制電路包括信號(hào)輸入電路1400、用于控制所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路401的驅(qū)動(dòng)能力的第一控制電路1000、以及用于控制所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路404的驅(qū)動(dòng)能力的第二控制電路2000。
[0053]其中，所述信號(hào)輸入電路1400的電源端與所述工作電壓輸入端VCC連接，所述信號(hào)輸入電路1400的地端接地GND,所述信號(hào)輸入電路1400的第一輸入端a為所述U相控制電路301的第一輸入端INl,所述U相控制電路301的第一輸入端INl與所述U相上橋臂控制信號(hào)輸入端201連接，所述信號(hào)輸入電路1400的第二輸入端b為所述U相控制電路301的第二輸入端IN2，所述U相控制電路301的第二輸入端IN2與所述U相下橋臂控制信號(hào)輸入端204連接,所述信號(hào)輸入電路1400的第一輸出端c為所述U相控制電路301的第一輸出端OUTl，所述U相控制電路301的第一輸出端OUTl與所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路401的輸入端連接，所述信號(hào)輸入電路1400的第二輸出端d為所述U相控制電路301的第二輸出端0UT2，所述U相控制電路301的第二輸出端0UT2與所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路404的輸入端連接；所述第一控制電路1000的輸入端與所述信號(hào)輸入電路1400的第一輸入端a連接(也即與所述U相控制電路301的第一輸入端INl連接)，所述第一控制電路1000的輸出端為所述U相控制電路301的第一控制端C0N1，所述U相控制電路301的第一控制端CONl與所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路401的受控端連接；所述第二控制電路2000的輸入端與信號(hào)輸入電路1400的第二輸入端b連接(也即與所述U相控制電路301的第二輸入端IN2連接)，所述第二控制電路2000的輸出端為所述U相控制電路301的第二控制端C0N2，所述U相控制電路301的第二控制端C0N2與所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路404的受控端連接。
[0054]本實(shí)施例中，所述第一控制電路1000包括第一觸發(fā)器1423、第一觸發(fā)器控制電路1003、第二觸發(fā)器控制電路1004、用于在所述U相控制電路301的第一輸入端INl所輸入控制信號(hào)的下降沿產(chǎn)生一脈沖信號(hào)的第一脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路1001、以及用于在所述U相控制電路301的第一輸入端INl所輸入控制信號(hào)的上升沿產(chǎn)生一脈沖信號(hào)的第二脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路1002。其中，所述第一脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路1001的輸入端及所述第二脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路1002的輸入端均與所述信號(hào)輸入電路1400的第一輸入端a連接(也即與所述U相控制電路301的第一輸入端INl連接)；所述第一脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路1001的輸出端與所述第一觸發(fā)器控制電路1003的第二受控端(圖未標(biāo)號(hào))連接；所述第二脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路1002的輸出端與所述第一觸發(fā)器控制電路1003的第一受控端(圖未標(biāo)號(hào))連接；所述第一觸發(fā)器控制電路1003的輸出端分別與所述第一觸發(fā)器1423的S端及所述第二觸發(fā)器控制電路1004的受控端(圖未標(biāo)號(hào))連接；所述第二觸發(fā)器控制電路1004的輸出端與所述第一觸發(fā)器1423的R端連接；所述第一觸發(fā)器1423的輸出端為所述第一控制電路1000的輸出端(也即所述U相控制電路301的第一控制端C0N1)。
[0055]本實(shí)施例中，所述第二控制電路2000包括第二觸發(fā)器14231、第三觸發(fā)器控制電路2003、第四觸發(fā)器控制電路2004、用于在所述U相控制電路301的第二輸入端IN2所輸入控制信號(hào)的下降沿產(chǎn)生一脈沖信號(hào)的第三脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路2001、以及用于在所述U相控制電路301的第二輸入端IN2所輸入控制信號(hào)的上升沿產(chǎn)生一脈沖信號(hào)的第四脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路2002。
[0056]其中，所述第三脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路2001的輸入端及所述第四脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路2002的輸入端均與所述信號(hào)輸入電路1400的第二輸入端b連接(也即與所述U相控制電路301的第二輸入端IN2連接)；所述第三脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路2001的輸出端與所述第三觸發(fā)器控制電路2003的第二受控端(圖未標(biāo)號(hào))連接；所述第四脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路2002的輸出端與所述第三觸發(fā)器控制電路2003的第一受控端(圖未標(biāo)號(hào))連接；所述第三觸發(fā)器控制電路2003的輸出端分別與所述第二觸發(fā)器14231的S端及所述第四觸發(fā)器控制電路2004的受控端(圖未標(biāo)號(hào))連接；所述第四觸發(fā)器控制電路2004的輸出端與所述第二觸發(fā)器14231的R端連接；所述第二觸發(fā)器14231的輸出端為所述第二控制電路2000的輸出端(也即所述U相控制電路301的第二控制端C0N2)。
[0057]本實(shí)施例中，所述第一脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路1001包括第一非門(mén)1402、第二非門(mén)1402、第三非門(mén)1403、第四非門(mén)1404、第五非門(mén)1407、第一電容1405及第一與非門(mén)1406。其中，所述第一非門(mén)1401的輸入端為所述第一脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路1000的輸入端，所述第一非門(mén)1401的輸出端分別與所述第二非門(mén)1402的輸入端及所述第三非門(mén)1403的輸入端連接；所述第二非門(mén)1402的輸出端與所述第一與非門(mén)1406的第一輸入端連接；所述第三非門(mén)1403的輸出端經(jīng)所述第四非門(mén)1404與所述第一與非門(mén)1406的第二輸入端連接；所述第一與非門(mén)1406的輸出端經(jīng)所述第五非門(mén)1407與所述第一觸發(fā)器控制電路1003的第二受控端連接，即第五非門(mén)1407的輸出端為所述第一脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路1001的輸出端A ;所述第一電容H05的一端連接于所述第三非門(mén)1403和所述第四非門(mén)1404之間，所述第一電容1405的另一端接地GND。
[0058]本實(shí)施例中，所述第二脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路1002包括第六非門(mén)1408、第七非門(mén)1409、第八非門(mén)1424、第九非門(mén)1426、第二電容1410及第二與非門(mén)1425。其中，所述第六非門(mén)1408的輸入端與所述第一非門(mén)1401的輸入端連接，所述第六非門(mén)1408的輸出端與所述第二與非門(mén)1425的第一輸入端連接；所述第七非門(mén)1409的輸入端與所述第六非門(mén)1408的輸入端連接，所述第七非門(mén)1409的輸出端經(jīng)所述第八非門(mén)1424與所述第二與非門(mén)1425的第二輸入端連接；所述第二與非門(mén)1425的輸出端經(jīng)所述第九非門(mén)1426與所述第一觸發(fā)器控制電路1003的第一受控端連接，即第九非門(mén)1426的輸出端為所述第二脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路1002的輸出端B ;所述第二電容1410的一端連接于所述第七非門(mén)1409和所述第八非門(mén)1424之間，所述第二電容1410的另一端接地GND。
[0059]本實(shí)施例中，所述第一觸發(fā)器控制電路1003包括第一電流源1411、第一電壓源1416、第一模擬開(kāi)關(guān)1413、第二模擬開(kāi)關(guān)1415、第三電容1412及第一電壓比較器1414 ;其中，所述第一電流源1411的負(fù)極與所述工作電壓輸入端VCC連接，所述第一電流源1411的正極分別與所述第三電容1412的第一端及所述第一電壓比較器1414的負(fù)輸入端連接；所述第三電容1412的第二端接地GND ;所述第一模擬開(kāi)關(guān)1413的第一端與所述第三電容1412的第一端連接，所述第一模擬開(kāi)關(guān)1413的第二端接地GND，所述第一模擬開(kāi)關(guān)1413的受控端為所述第一觸發(fā)器控制電路1003的第一受控端，所述第一模擬開(kāi)關(guān)1413的受控端與所述第二脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路1002的輸出端B連接；所述第一電壓比較器1414的正輸入端與所述第二模擬開(kāi)關(guān)1415的第一端連接；所述第二模擬開(kāi)關(guān)1415的第二端與所述第一電壓源1416的正極連接，所述第二模擬開(kāi)關(guān)1415的受控端為所述第一觸發(fā)器控制電路1003的第二受控端，所述第二模擬開(kāi)關(guān)1415的受控端與所述第一脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路1001的輸出端A連接；所述第一電壓源1416的負(fù)極接地GND ;所述第一電壓比較器1414的輸出端分別與所述第一觸發(fā)器1423的S端及所述第二觸發(fā)器控制電路1004的第一受控端連接。
[0060]本實(shí)施例中，所述第二觸發(fā)器控制電路1004包括第二電流源1417、第二電壓源1419、第四電容1420、第三模擬開(kāi)關(guān)1421、第四模擬開(kāi)關(guān)1422及第二電壓比較器1418 ;其中，所述第二電流源1417的負(fù)極與所述工作電壓輸入端VCC連接，所述第二電流源1417的正極分別與所述第四電容1420的第一端及所述第二電壓比較器1418的正輸入端連接；所述第四電容1420的第二端接地GND ;所述第三模擬開(kāi)關(guān)1421的第一端與所述第四電容1420的第一端連接，所述第三模擬開(kāi)關(guān)1421的第二端接地GND ;所述第三模擬開(kāi)關(guān)1421的受控端為所述第二觸發(fā)器控制電路1004的第一受控端，所述第三模擬開(kāi)關(guān)1421的受控端與所述第一電壓比較器1414的輸出端連接；所述第二電壓源1419的正極與所述第二電壓比較器1418的負(fù)輸入端連接，所述第二電壓源1419的負(fù)極接地GND ;所述第二電壓比較器1418的輸出端與所述第四模擬開(kāi)關(guān)1422的第一端連接；所述第四模擬開(kāi)關(guān)1422的第二端與所述第一觸發(fā)器1423的R端連接，所述第四模擬開(kāi)關(guān)1422的受控端為所述第二觸發(fā)器控制電路1004的第二受控端，所述第四模擬開(kāi)關(guān)1422的受控端與所述第一觸發(fā)器1423的輸出端連接。
[0061]本實(shí)施例中，所述第三脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路2001的電路結(jié)構(gòu)與所述第一脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路1001的電路結(jié)構(gòu)相同；所述第四脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路2002的電路結(jié)構(gòu)與所述第二脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路1002的電路結(jié)構(gòu)相同；所述第三觸發(fā)器控制電路2003的電路結(jié)構(gòu)與所述第一觸發(fā)器控制電路1003的電路結(jié)構(gòu)相同；所述第四觸發(fā)器控制電路2004的電路結(jié)構(gòu)與所述第二觸發(fā)器控制電路1004的電路結(jié)構(gòu)相同，即本實(shí)施例中，所述第二控制電路2000的電路結(jié)果與所述第一控制電路1000的電路結(jié)構(gòu)相同，此處不再贅述。
[0062]圖3是圖1中U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0063]一并參照?qǐng)D1、圖2和圖3,本實(shí)施例中，所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路401包括包括低壓區(qū)供電電源正端E、低壓區(qū)供電電源負(fù)端F、高壓區(qū)供電電源正端VB1、高壓區(qū)供電電源負(fù)端VS1、高壓區(qū)輸出電路1451、第五模擬開(kāi)關(guān)1458、第六模擬開(kāi)關(guān)1459、光稱(chēng)1454、第一電阻1452、第十非門(mén) 1453、第一 PMOS 管 1455、第二 PMOS 管 1457、第一 NMOS 管 1456 及第二 NMOS管1460 ;其中，所述高壓區(qū)輸出電路1451的輸入端為所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路401的輸入端INl I，所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路401的輸入端INll與所述U相控制電路301的第一輸出端OUT連接，所述高壓區(qū)輸出電路1451的輸出端分別與第一 PMOS管1455、第二 PMOS管1457、第一 NMOS管1456及第二 NMOS管1460的柵極連接，所述高壓區(qū)輸出電路1451的低壓電源正端al與低壓區(qū)供電電源正端E連接，低壓區(qū)供電電源正端E與所述工作電壓輸入端VCC連接，所述高壓區(qū)輸出電路1451的低壓電源負(fù)端bl與低壓區(qū)供電電源負(fù)端F連接，且接地GND，所述高壓區(qū)輸出電路1451的高壓電源正端Cl與高壓區(qū)供電電源正端VBl連接，所述高壓區(qū)輸出電路1451的高壓電源負(fù)端dl與高壓區(qū)供電電源負(fù)端VSl連接；第一 PMOS管1455的源極與高壓區(qū)供電電源正端VBl連接，第一 PMOS管1455的漏極與第一NMOS管1456的漏極連接；第一 NMOS管1456的源極與高壓區(qū)供電電源負(fù)端VSl連接；第二PMOS管1457的源極與高壓區(qū)供電電源正端VBl連接，第二 PMOS管1457的漏極與第五模擬開(kāi)關(guān)1458的第一端連接；第五模擬開(kāi)關(guān)1458的第二端與第六模擬開(kāi)關(guān)1459的第一端連接；第六模擬開(kāi)關(guān)1459的第二端與第二 NMOS管1460的漏極連接；第二 NMOS管1460的源極與高壓區(qū)供電電源負(fù)端VSl連接；第五模擬開(kāi)關(guān)1458的受控端及第六模擬開(kāi)關(guān)1459的受控端均與第十非門(mén)1453的輸出端連接；第十非門(mén)1453的輸入端與光耦1454中三極管的集電極連接；光耦1454中三極管的集電極還經(jīng)第一電阻1452與高壓區(qū)供電電源正端VBl連接；光耦1454中三極管的發(fā)射極接地GND ;光耦1454中發(fā)光二極管的陽(yáng)極為所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路401的受控端CRTI,所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路401的受控端CRTl與所述U相控制電路301的第一控制端CONl連接，光耦1454中發(fā)光二極管的陰極接地GND ;第一 PMOS管1455的漏極與第五模擬開(kāi)關(guān)1458的第二端連接，第一 PMOS管1455的漏極為所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路401的輸出端H01，所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路401的輸出端HOl與所述U相上橋臂功率器件501的受控端連接。
[0064]需要說(shuō)明的是，圖1所示智能功率模塊的實(shí)施例中,所述V相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路402的電路結(jié)構(gòu)及所述W相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路403的電路結(jié)構(gòu)均與圖3所示U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路401的電路結(jié)構(gòu)相同，此處不再贅述。
[0065]圖4是圖1中U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0066]一并參照?qǐng)D1、圖2和圖4，本實(shí)施例中，所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路404包括低壓區(qū)輸出電路4451、第七模擬開(kāi)關(guān)4458、第八模擬開(kāi)關(guān)4459、第i^一非門(mén)4454、第十二非門(mén)4453、第三PMOS管4455、第四PMOS管4457、第三NMOS管4456及第四NMOS管4460 ;其中，所述低壓區(qū)輸出電路4451的輸入端為所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路404的輸入端IN22，所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路404的輸入端IN22與所述U相控制電路301的第二輸出端OUT2連接，所述低壓區(qū)輸出電路4451的輸出端分別與第三PMOS管4455、第四PMOS管4457、第三NMOS管4456及第四NMOS管4460的柵極連接，所述低壓區(qū)輸出電路4451的電源端與所述工作電壓輸入端VCC連接，所述低壓區(qū)輸出電路4451的地端接地GND ;第三PMOS管4455的源極與第四PMOS管4457的源極連接，第三PMOS管4455的漏極與第三NMOS管4456的漏極連接；第三NMOS管4456的源極接地；第四PMOS管4457的漏極與第七模擬開(kāi)關(guān)4458的第一端連接；第七模擬開(kāi)關(guān)4458的第二端與第八模擬開(kāi)關(guān)4459的第一端連接；第八模擬開(kāi)關(guān)4459的第二端與第四NMOS管4460的漏極連接；第四NMOS管4460的源極接地；第七模擬開(kāi)關(guān)4458的受控端及第八模擬開(kāi)關(guān)4459的受控端均與第十二非門(mén)4453的輸出端連接；第十二非門(mén)4453的輸入端與第i 非門(mén)4454的輸出端連接；第^ 非門(mén)4454的輸入端為所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路404的受控端CRT2，所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路404的受控端CRT2與所述U相控制電路301的第二控制端C0N2連接；第三PMOS管4455的漏極與第七模擬開(kāi)關(guān)4458的第二端連接，第三PMOS管4455的漏極為所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路404的輸出端LOl，所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路404的輸出端LOl與所述U相下橋臂功率器件504的受控端連接。
[0067]需要說(shuō)明的是，圖1所示智能功率模塊的實(shí)施例中，所述V相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路405的電路結(jié)構(gòu)及所述W相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路406的電路結(jié)構(gòu)均與圖4所示U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路404的電路結(jié)構(gòu)相同，此處不再贅述。
[0068]一并參照?qǐng)D1、圖2、圖3和圖4，本實(shí)施例中，所述信號(hào)輸入電路1400的作用是:在所述信號(hào)輸入電路1400的第一輸出端c產(chǎn)生O?15V的邏輯信號(hào)，且該信號(hào)與所述信號(hào)輸入電路1400的第一輸入端a的信號(hào)同相位；在所述信號(hào)輸入電路1400的第二輸出端d產(chǎn)生O?15V的邏輯信號(hào),且該信號(hào)與所述信號(hào)輸入電路1400的第二輸入端b的信號(hào)同相位。即本實(shí)施例中，所述U相控制電路301的第一輸出端OUTl的信號(hào)與其第一輸入端INl的信號(hào)同相位，所述U相控制電路301的第二輸出端0UT2的信號(hào)與其第二輸入端IN2的信號(hào)同相位。
[0069]本實(shí)施例中，所述第一電壓源1416的電壓設(shè)計(jì)成IV，所述第三電容1412的電容量設(shè)計(jì)成5pF，所述第一電流源1411的電流設(shè)計(jì)成I μ A ;所述第一電容1405的電容量設(shè)計(jì)成2pF以下。本實(shí)施例中，第二脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路1002的輸出端B在所述U相控制電路301的第一輸入端INl所輸入控制信號(hào)的上升沿(即所述U相上橋臂控制信號(hào)輸入端201所輸入控制信號(hào)的上升沿)產(chǎn)生一窄脈沖信號(hào)，第二脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路1002的輸出端B產(chǎn)生的該窄脈沖使所述第一模擬開(kāi)關(guān)1413瞬間導(dǎo)通，從而使所述第三電容1412的電量瞬間釋放干凈，從而使所述第一電流源1411對(duì)所述第三電容1412充電；所述第二電容1410的電容量設(shè)計(jì)成2pF以下。本實(shí)施例中，第一脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路1001的輸出端A在所述U相控制電路301的第一輸入端INl所輸入控制信號(hào)的下降沿(即所述U相上橋臂控制信號(hào)輸入端201所輸入控制信號(hào)的下降沿)產(chǎn)生一窄脈沖信號(hào)，第一脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路1001的輸出端A產(chǎn)生的該窄脈沖使所述第二模擬開(kāi)關(guān)1415瞬間導(dǎo)通并使所述第一電壓源1416與所述第三電容1412的電壓進(jìn)行比較；
[0070]本實(shí)施例中，當(dāng)所述U相控制電路301的第一輸入端INl (即所述U相上橋臂控制信號(hào)輸入端201)所輸入的控制信號(hào)的高電平>5 μ s時(shí),則所述第三電容1412的電壓高于所述第一電壓源1416的電壓，從而所述第一電壓比較器1414的輸出保持為低電平，進(jìn)而使得所述第一 RS觸發(fā)器1423的輸出保持不變；
[0071]當(dāng)所述U相控制電路301的第一輸入端INl (即所述U相上橋臂控制信號(hào)輸入端201)所輸入的控制信號(hào)的高電平〈5 μ s時(shí)，則所述第三電容1412的電壓低于所述第一電壓源1416的電壓，從而所述第一電壓比較器1414輸出高電平，進(jìn)而使得所述第一 RS觸發(fā)器1423的輸出被置位為高電平；當(dāng)所述第一 RS觸發(fā)器1423的輸出為高電平時(shí)，所述第四模擬開(kāi)關(guān)1422閉合:
[0072]本實(shí)施例中，所述第二電壓源1419的電壓設(shè)計(jì)成14V，所述第四電容1420的電容量設(shè)計(jì)成InF，所述第二電流源1417的電流設(shè)計(jì)成14 μ A ;則在所述第一 RS觸發(fā)器1423的輸出變成高電平后，如果所述第一電壓比較器1414持續(xù)輸出高電平，則所述第三模擬開(kāi)關(guān)1421 一直為閉合狀態(tài)，從而所述第四電容1420被持續(xù)放電，從而所述第四電容1420的電壓一直低于所述第二電壓源1419的電壓，進(jìn)而所述第二電壓比較器1418的輸出保持為低電平，使得所述第一 RS觸發(fā)器1423的輸出持繼續(xù)保持高電平；如果所述第一電壓比較器1414的輸出端在Ims的時(shí)間內(nèi)不再出現(xiàn)高電平，則所述第四電容1420的電壓降高于所述第二電壓源1419的電壓，從而使得所述第二電壓比較器1418的輸出為高電平，進(jìn)而使得所述第一 RS觸發(fā)器1423輸出被復(fù)位成低電平。
[0073]根據(jù)上面所述，即本實(shí)施例中，當(dāng)所述U相控制電路301的第一輸入端INl (即所述U相上橋臂控制信號(hào)輸入端201)所輸入的控制信號(hào)的高電平寬度>5 μ s時(shí)，所述U相控制電路301的第一控制端CONl輸出低電平；當(dāng)所述U相控制電路301的第一輸入端INl (即所述U相上橋臂控制信號(hào)輸入端201)所輸入的控制信號(hào)的高電平寬度〈5 μ s時(shí)，所述U相控制電路301的第一控制端CONl輸出高電平，并且即使所述U相控制電路301的第一輸入端INl (即所述U相上橋臂控制信號(hào)輸入端201)所輸入的控制信號(hào)的高電平寬度馬上回到>5 μ s的狀態(tài)，所述U相控制電路301的第一控制端CONl輸出高電平的狀態(tài)起碼保持Ims才會(huì)消失。
[0074]由于本實(shí)施例中，所述U相控制電路301中的所述第二控制電路2000的電路結(jié)構(gòu)與所述第一控制電路1000的電路結(jié)構(gòu)相同，因此，同理，當(dāng)所述U相控制電路301的第二輸入端ΙΝ2(即所述U相下橋臂控制信號(hào)輸入端204)所輸入的控制信號(hào)的高電平寬度>5 μ s時(shí)，所述U相控制電路301的第二控制端C0N2輸出低電平；當(dāng)所述U相控制電路301的第二輸入端ΙΝ2(即所述U相下橋臂控制信號(hào)輸入端204)所輸入的控制信號(hào)的高電平寬度〈5 μ s時(shí)，所述U相控制電路301的第二控制端C0N2輸出高電平，并且即使所述U相控制電路301的第二輸入端INl (即所述U相下橋臂控制信號(hào)輸入端204)所輸入的控制信號(hào)的高電平寬度馬上回到>5 μ s的狀態(tài)，所述U相控制電路301的第二控制端C0N2輸出高電平的狀態(tài)起碼保持Ims才會(huì)消失。
[0075]本實(shí)施例中，所述高壓區(qū)輸出電路1451的功能是:在所述高壓區(qū)輸出電路1451的輸出端產(chǎn)生與其輸入端同相位的信號(hào)，并且所述高壓區(qū)輸出電路1451的輸出端的高低電平是相對(duì)于所述高壓區(qū)供電電源負(fù)端VSl的高低電平。
[0076]本實(shí)施例中，當(dāng)所述U相控制電路301的第一控制端CONl為低電平時(shí)，所述光耦1454截止，使得所述第十非門(mén)1453的輸入端為高電平，從而所述第十非門(mén)1453的輸出端為低電平，從而所述第五模擬開(kāi)關(guān)1458及所述第六模擬開(kāi)關(guān)1459均斷開(kāi)，從而使得所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路401的輸出端HOl的輸出能力(即所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路401的驅(qū)動(dòng)能力)由所述第一 PMOS管1455和所述第一 NMOS管1456決定。
[0077]當(dāng)所述U相控制電路301的第一控制端CONl為高電平時(shí)，所述光耦1454導(dǎo)通，使得所述第十非門(mén)1453的輸入端為低電平，從而所述第十非門(mén)1453的輸出端為高電平，使得所述第五模擬開(kāi)關(guān)1458及所述第六模擬開(kāi)關(guān)1459均導(dǎo)通，從而使得所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路401的輸出端HOl的輸出能力(即所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路401的驅(qū)動(dòng)能力)由所述第一 PMOS管1455、第二所述PMOS管1457和第一所述NMOS管1456、第二所述NMOS管1460共同決定。
[0078]本實(shí)施例中，所述第一 PMOS管1455、所述第二 PMOS管1457的寬長(zhǎng)比為500 μ m/5 μ m，所述第一 NMOS管1456、所述第二 NMOS管1460的寬長(zhǎng)比為250 μ m/5 μ m;從而所述U相控制電路301的第一控制端CONl為高電平時(shí)的MOS管尺寸是所述U相控制電路301的第一控制端CONl為低電平時(shí)的2倍，從而當(dāng)所述U相控制電路301的第一控制端CONl為高電平時(shí)，所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路401獲得更大的輸出能力，進(jìn)而使得后續(xù)IGBT管(即所述U相上橋臂功率器件501)的開(kāi)關(guān)速度更快。
[0079]即本實(shí)施例中，當(dāng)U相控制電路301的第一控制端CONl為低電平時(shí)(即當(dāng)所述U相上橋臂控制信號(hào)輸入端201所輸入的控制信號(hào)的高電平寬度>5 μ s時(shí))，所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路401的驅(qū)動(dòng)能力較弱，使得所述U相上橋臂功率器件501的開(kāi)關(guān)速度較慢；iU相控制電路301的第一控制端CONl為高電平時(shí)(即當(dāng)所述U相上橋臂控制信號(hào)輸入端201所輸入的控制信號(hào)的高電平寬度〈5 μ s時(shí))，所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路401的驅(qū)動(dòng)能力較強(qiáng)，使得所述U相上橋臂功率器件501的開(kāi)關(guān)速度更快。
[0080]本實(shí)施例中，所述低壓區(qū)輸出電路4451的功能是:在所述低壓區(qū)輸出電路4451的輸出端產(chǎn)生與其輸入端同相位的信號(hào)。
[0081]本實(shí)施例中，當(dāng)所述U相控制電路301的第二控制端C0N2為低電平時(shí)，所述第十二非門(mén)4453的輸出端為低電平，使得所述第七模擬開(kāi)關(guān)4458及所述第八模擬開(kāi)關(guān)4459均斷開(kāi)，從而使得所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路404的輸出端LOl的輸出能力(即所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路404的驅(qū)動(dòng)能力)由所述第三PMOS管4455和所述第三NMOS管4456決定；
[0082]當(dāng)所述U相控制電路301的第二控制端C0N2為高電平時(shí)，所述第十二非門(mén)4453的輸出端為高電平，使得所述第七模擬開(kāi)關(guān)4458及所述第八模擬開(kāi)關(guān)4459均導(dǎo)通，從而使得所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路404的輸出端LOl的輸出能力(即所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路404的驅(qū)動(dòng)能力)由所述第三PMOS管4455、所述第四PMOS管4457和所述第三NMOS管4456、所述第四NMOS管4460共同決定。
[0083]本實(shí)施例中，所述第三PMOS管4455及所述第四PMOS管4457的寬長(zhǎng)比為500 μ m/5 μ m，所述第三NMOS管4456及所述第四NMOS管4460的寬長(zhǎng)比為250 μ m/5 μ m ;從而所述U相控制電路301的第二控制端C0N2為高電平時(shí)的MOS管尺寸是所述U相控制電路301的第二控制端C0N2為低電平時(shí)的2倍，從而當(dāng)所述U相控制電路301的第二控制端C0N2為高電平時(shí)，所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路404獲得更大的輸出能力，進(jìn)而使得后續(xù)IGBT管(即所述U相下橋臂功率器件504)的開(kāi)關(guān)速度更快。
[0084]即本實(shí)施例中，當(dāng)U相控制電路301的第二控制端C0N2為低電平時(shí)(即當(dāng)所述U相下橋臂控制信號(hào)輸入端204所輸入的控制信號(hào)的高電平寬度>5 μ s時(shí))，所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路404的驅(qū)動(dòng)能力較弱，使得所述U相下橋臂功率器件504的開(kāi)關(guān)速度較慢；當(dāng)U相控制電路301的第二控制端CON2為高電平時(shí)(即當(dāng)所述U相下橋臂控制信號(hào)輸入端204所輸入的控制信號(hào)的高電平寬度<5μ s時(shí))，所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路404的驅(qū)動(dòng)能力較強(qiáng)，使得所述U相下橋臂功率器件504的開(kāi)關(guān)速度更快。
[0085]參照?qǐng)D5，圖5是本實(shí)用新型智能功率模塊一實(shí)施例的信號(hào)波形示意圖。圖5中，信號(hào)ULIN為所述U相下橋臂控制信號(hào)輸入端204的信號(hào)波形圖，信號(hào)UHIN為所述U相上橋臂控制信號(hào)輸入端201的信號(hào)波形圖，信號(hào)UVS為所述U相高壓區(qū)供電電源負(fù)端VSl的信號(hào)波形圖。
[0086]如圖5所示，本實(shí)施例提供的該智能功率模塊，當(dāng)所述U相下橋臂控制信號(hào)輸入端204所輸入的控制信號(hào)的高電平寬度以及在所述U相上橋臂控制信號(hào)輸入端201所輸入的控制信號(hào)的高電平寬度較小時(shí)(本實(shí)施例中，取所述高電平寬度〈5 μ s時(shí)，即信號(hào)占空比較小時(shí))，所述U相高壓區(qū)供電電源負(fù)端VSl (所述U相高壓區(qū)供電電源負(fù)端VSl為所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路401的U相高壓區(qū)供電電源負(fù)端，也即本實(shí)施例智能功率模塊的U相高壓區(qū)供電電源負(fù)端)的信號(hào)(即信號(hào)UVS)的上升時(shí)間及下降時(shí)間較快；當(dāng)所述U相下橋臂控制信號(hào)輸入端204所輸入的控制信號(hào)的高電平寬度以及在所述U相上橋臂控制信號(hào)輸入端201所輸入的控制信號(hào)的高電平寬度較大時(shí)(本實(shí)施例中，取所述高電平寬度>5 μ s時(shí)，SP信號(hào)占空比較大時(shí))，所述U相高壓區(qū)供電電源負(fù)端VSl (所述U相高壓區(qū)供電電源負(fù)端VSl為所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路401的U相高壓區(qū)供電電源負(fù)端，也即本實(shí)施例智能功率模塊的U相高壓區(qū)供電電源負(fù)端)的信號(hào)(即信號(hào)UVS)的上升時(shí)間及下降時(shí)間較慢。
[0087]同理，本實(shí)施例智能功率模塊的V相高壓區(qū)供電電源負(fù)端及W相高壓區(qū)供電電源負(fù)端的信號(hào)波形同于上述信號(hào)UVS的波形，此處不再贅述。
[0088]本實(shí)用新型提供的智能功率模塊，包括工作電壓輸入端、U相上橋臂控制信號(hào)輸入端、V相上橋臂控制信號(hào)輸入端、W相上橋臂控制信號(hào)輸入端、U相下橋臂控制信號(hào)輸入端、V相下橋臂控制信號(hào)輸入端及W相下橋臂控制信號(hào)輸入端、U相上橋臂功率器件、V相上橋臂功率器件、W相上橋臂功率器件、U相下橋臂功率器件、V相下橋臂功率器件及W相下橋臂功率器件、用于驅(qū)動(dòng)U相上橋臂功率器件、V相上橋臂功率器件、W相上橋臂功率器件、U相下橋臂功率器件、V相下橋臂功率器件及W相下橋臂功率器件的開(kāi)關(guān)動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)單元、以及用于控制驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)能力的控制單元；其中，控制單元的電源輸入端與工作電壓輸入端連接；控制單元的輸入端分別與U相上橋臂控制信號(hào)輸入端、V相上橋臂控制信號(hào)輸入端、W相上橋臂控制信號(hào)輸入端、U相下橋臂控制信號(hào)輸入端、V相下橋臂控制信號(hào)輸入端及W相下橋臂控制信號(hào)輸入端連接，控制單元的輸出端與驅(qū)動(dòng)單元的輸入端連接，控制單元的控制端與驅(qū)動(dòng)單元的受控端連接；驅(qū)動(dòng)單元的輸出端分別與U相上橋臂功率器件、V相上橋臂功率器件、W相上橋臂功率器件、U相下橋臂功率器件、V相下橋臂功率器件及W相下橋臂功率器件的受控端連接。本實(shí)用新型提供的該智能功率模塊通過(guò)控制單元調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)能力，進(jìn)而調(diào)節(jié)功率器件的開(kāi)關(guān)速度，從而實(shí)現(xiàn)了降低智能功率模塊的開(kāi)關(guān)損耗的目的；并且，本實(shí)用新型提供的該智能功率模塊還極大地減小了對(duì)電網(wǎng)的干擾；同時(shí)，本實(shí)用新型還具有穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)。
[0089]以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專(zhuān)利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種智能功率模塊,其特征在于,包括工作電壓輸入端、U相上橋臂控制信號(hào)輸入端、V相上橋臂控制信號(hào)輸入端、W相上橋臂控制信號(hào)輸入端、U相下橋臂控制信號(hào)輸入端、V相下橋臂控制信號(hào)輸入端及W相下橋臂控制信號(hào)輸入端、U相上橋臂功率器件、V相上橋臂功率器件、W相上橋臂功率器件、U相下橋臂功率器件、V相下橋臂功率器件及W相下橋臂功率器件、用于驅(qū)動(dòng)所述U相上橋臂功率器件、V相上橋臂功率器件、W相上橋臂功率器件、U相下橋臂功率器件、V相下橋臂功率器件及W相下橋臂功率器件的開(kāi)關(guān)動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)單元、以及用于控制所述驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)能力的控制單元；其中， 所述控制單元的電源輸入端與所述工作電壓輸入端連接；所述控制單元的輸入端分別與所述U相上橋臂控制信號(hào)輸入端、V相上橋臂控制信號(hào)輸入端、W相上橋臂控制信號(hào)輸入端、U相下橋臂控制信號(hào)輸入端、V相下橋臂控制信號(hào)輸入端及W相下橋臂控制信號(hào)輸入端連接，所述控制單元的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)單元的輸入端連接，所述控制單元的控制端與所述驅(qū)動(dòng)單元的受控端連接；所述驅(qū)動(dòng)單元的輸出端分別與所述U相上橋臂功率器件、V相上橋臂功率器件、W相上橋臂功率器件、U相下橋臂功率器件、V相下橋臂功率器件及W相下橋臂功率器件的受控端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的智能功率模塊，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)單元包括U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路、V相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路、W相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路、U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路、V相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路及W相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路；所述控制單元包括用于控制所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路及U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)能力的U相控制電路、用于控制所述V相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路及V相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)能力的V相控制電路、以及用于控制所述W相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路及W相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)能力的W相控制電路；其中， 所述U相控制電路的第一輸入端與所述U相上橋臂控制信號(hào)輸入端連接，其第二輸入端與所述U相下橋臂控制信號(hào)輸入端連接，其第一輸出端與所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，其第二輸出端與所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，其第一控制端與所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的受控端連接，其第二控制端與所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的受控端連接； 所述V相控制電路的第一輸入端與所述V相上橋臂控制信號(hào)輸入端連接，其第二輸入端與所述V相下橋臂控制信號(hào)輸入端連接，其第一輸出端與所述V相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，其第二輸出端與所述V相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，其第一控制端與所述V相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的受控端連接，其第二控制端與所述V相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的受控端連接； 所述W相控制電路的第一輸入端與所述W相上橋臂控制信號(hào)輸入端連接，其第二輸入端與所述W相下橋臂控制信號(hào)輸入端連接，其第一輸出端與所述W相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，其第二輸出端與所述W相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，其第一控制端與所述W相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的受控端連接，其第二控制端與所述W相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的受控端連接。
3.如權(quán)利要求2所述的智能功率模塊，其特征在于，所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述U相上橋臂功率器件的受控端連接，所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述U相下橋臂功率器件的受控端連接；所述V相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述V相上橋臂功率器件的受孔端連接，所述V相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述V相下橋臂功率器件的受控端連接；所述W相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述W相上橋臂功率器件的受孔端連接，所述W相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述W相下橋臂功率器件的受控端連接。
4.如權(quán)利要求3所述的智能功率模塊，其特征在于，所述U相控制電路包括信號(hào)輸入電路、用于控制所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)能力的第一控制電路、以及用于控制所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)能力的第二控制電路；其中， 所述信號(hào)輸入電路的電源端與所述工作電壓輸入端連接，所述信號(hào)輸入電路的地端接地，所述信號(hào)輸入電路的第一輸入端為所述U相控制電路的第一輸入端，所述信號(hào)輸入電路的第二輸入端為所述U相控制電路的第二輸入端，所述信號(hào)輸入電路的第一輸出端為所述U相控制電路的第一輸出端，所述信號(hào)輸入電路的第二輸出端為所述U相控制電路的第二輸出端；所述第一控制電路的輸入端與所述信號(hào)輸入電路的第一輸入端連接，所述第一控制電路的輸出端為所述U相控制電路的第一控制端；所述第二控制電路的輸入端與信號(hào)輸入電路的第二輸入端連接，所述第二控制電路的輸出端為所述U相控制電路的第二控制端。
5.如權(quán)利要求4所述的智能功率模塊，其特征在于，所述第一控制電路包括第一觸發(fā)器、第一觸發(fā)器控制電路、第二觸發(fā)器控制電路、用于在所述U相控制電路的第一輸入端所輸入控制信號(hào)的下降沿產(chǎn)生一脈沖信號(hào)的第一脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路、以及用于在所述U相控制電路的第一輸入端所輸入控制信號(hào)的上升沿產(chǎn)生一脈沖信號(hào)的第二脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路；其中， 所述第一脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的輸入端及所述第二脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的輸入端均與所述信號(hào)輸入電路的第一輸入端連接；所述第一脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出端與所述第一觸發(fā)器控制電路的第二受控端連接；所述第二脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出端與所述第一觸發(fā)器控制電路的第一受控端連接；所述第一觸發(fā)器控制電路的輸出端分別與所述第一觸發(fā)器的S端及所述第二觸發(fā)器控制電路的受控端連接；所述第二觸發(fā)器控制電路的輸出端與所述第一觸發(fā)器的R端連接；所述第一觸發(fā)器的輸出端為所述第一控制電路的輸出端。
6.如權(quán)利要求5所述的智能功率模塊，其特征在于，所述第二控制電路包括第二觸發(fā)器、第三觸發(fā)器控制電路、第四觸發(fā)器控制電路、用于在所述U相控制電路的第二輸入端所輸入控制信號(hào)的下降沿產(chǎn)生一脈沖信號(hào)的第三脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路、以及用于在所述U相控制電路的第二輸入端所輸入控制信號(hào)的上升沿產(chǎn)生一脈沖信號(hào)的第四脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路；其中， 所述第三脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的輸入端及所述第四脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的輸入端均與所述信號(hào)輸入電路的第二輸入端連接；所述第三脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出端與所述第三觸發(fā)器控制電路的第二受控端連接；所述第四脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出端與所述第三觸發(fā)器控制電路的第一受控端連接；所述第三觸發(fā)器控制電路的輸出端分別與所述第二觸發(fā)器的S端及所述第四觸發(fā)器控制電路的受控端連接；所述第四觸發(fā)器控制電路的輸出端與所述第二觸發(fā)器的R端連接；所述第二觸發(fā)器的輸出端為所述第二控制電路的輸出端。
7.如權(quán)利要求6所述的智能功率模塊，其特征在于，所述第一脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路包括第一非門(mén)、第二非門(mén)、第三非門(mén)、第四非門(mén)、第五非門(mén)、第一電容及第一與非門(mén)；其中， 所述第一非門(mén)的輸入端為所述第一脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的輸入端，所述第一非門(mén)的輸出端分別與所述第二非門(mén)的輸入端及所述第三非門(mén)的輸入端連接；所述第二非門(mén)的輸出端與所述第一與非門(mén)的第一輸入端連接；所述第三非門(mén)的輸出端經(jīng)所述第四非門(mén)與所述第一與非門(mén)的第二輸入端連接；所述第一與非門(mén)的輸出端經(jīng)所述第五非門(mén)與所述第一觸發(fā)器控制電路的第二受控端連接；所述第一電容的一端連接于所述第三非門(mén)和所述第四非門(mén)之間，所述第一電容的另一端接地。
8.如權(quán)利要求7所述的智能功率模塊，其特征在于，所述第二脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路包括第六非門(mén)、第七非門(mén)、第八非門(mén)、第九非門(mén)、第二電容及第二與非門(mén)；其中， 所述第六非門(mén)的輸入端與所述第一非門(mén)的輸入端連接，所述第六非門(mén)的輸出端與所述第二與非門(mén)的第一輸入端連接；所述第七非門(mén)的輸入端與所述第六非門(mén)的輸入端連接，所述第七非門(mén)的輸出端經(jīng)所述第八非門(mén)與所述第二與非門(mén)的第二輸入端連接；所述第二與非門(mén)的輸出端經(jīng)所述第九非門(mén)與所述第一觸發(fā)器控制電路的第一受控端連接；所述第二電容的一端連接于所述第七非門(mén)和所述第八非門(mén)之間，所述第二電容的另一端接地。
9.如權(quán)利要求8所述的智能功率模塊，其特征在于，所述第一觸發(fā)器控制電路包括第一電流源、第一電壓源、第一模擬開(kāi)關(guān)、第二模擬開(kāi)關(guān)、第三電容及第一電壓比較器；其中， 所述第一電流源的負(fù)極與所述工作電壓輸入端連接，所述第一電流源的正極分別與所述第三電容的第一端及所述第一電壓比較器的負(fù)輸入端連接；所述第三電容的第二端接地；所述第一模擬開(kāi)關(guān)的第一端與所述第三電容的第一端連接，所述第一模擬開(kāi)關(guān)的第二端接地，所述第一模擬開(kāi)關(guān)的受控端為所述第一觸發(fā)器控制電路的第一受控端，所述第一模擬開(kāi)關(guān)的受控端與所述第二脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出端連接；所述第一電壓比較器的正輸入端與所述第二模擬開(kāi)關(guān)的第一端連接；所述第二模擬開(kāi)關(guān)的第二端與所述第一電壓源的正極連接，所述第二模擬開(kāi)關(guān)的受控端為所述第一觸發(fā)器控制電路的第二受控端，所述第二模擬開(kāi)關(guān)的受控端與所述第一脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出端連接；所述第一電壓源的負(fù)極接地；所述第一電壓比較器的輸出端分別與所述第一觸發(fā)器的S端及所述第二觸發(fā)器控制電路的第一受控端連接。
10.如權(quán)利要求9所述的智能功率模塊，其特征在于，所述第二觸發(fā)器控制電路包括第二電流源、第二電壓源、第四電容、第三模擬開(kāi)關(guān)、第四模擬開(kāi)關(guān)及第二電壓比較器；其中， 所述第二電流源的負(fù)極與所述工作電壓輸入端連接，所述第二電流源的正極分別與所述第四電容的第一端及所述第二電壓比較器的正輸入端連接；所述第四電容的第二端接地；所述第三模擬開(kāi)關(guān)的第一端與所述第四電容的第一端連接，所述第三模擬開(kāi)關(guān)的第二端接地；所述第三模擬開(kāi)關(guān)的受控端為所述第二觸發(fā)器控制電路的第一受控端，所述第三模擬開(kāi)關(guān)的受控端與所述第一電壓比較器的輸出端連接；所述第二電壓源的正極與所述第二電壓比較器的負(fù)輸入端連接，所述第二電壓源的負(fù)極接地；所述第二電壓比較器的輸出端與所述第四模擬開(kāi)關(guān)的第一端連接；所述第四模擬開(kāi)關(guān)的第二端與所述第一觸發(fā)器的R端連接，所述第四模擬開(kāi)關(guān)的受控端為所述第二觸發(fā)器控制電路的第二受控端，所述第四模擬開(kāi)關(guān)的受控端與所述第一觸發(fā)器的輸出端連接。
11.如權(quán)利要求10所述的智能功率模塊，其特征在于，所述第三脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的電路結(jié)構(gòu)與所述第一脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的電路結(jié)構(gòu)相同；所述第四脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的電路結(jié)構(gòu)與所述第二脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的電路結(jié)構(gòu)相同；所述第三觸發(fā)器控制電路的電路結(jié)構(gòu)與所述第一觸發(fā)器控制電路的電路結(jié)構(gòu)相同；所述第四觸發(fā)器控制電路的電路結(jié)構(gòu)與所述第二觸發(fā)器控制電路的電路結(jié)構(gòu)相同。
12.如權(quán)利要求11所述的智能功率模塊，其特征在于，所述V相控制電路的電路結(jié)構(gòu)及所述W相控制電路的電路結(jié)構(gòu)均與所述U相控制電路的電路結(jié)構(gòu)相同。
13.如權(quán)利要求3所述的智能功率模塊，其特征在于，所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路包括低壓區(qū)供電電源正端、低壓區(qū)供電電源負(fù)端、高壓區(qū)供電電源正端、高壓區(qū)供電電源負(fù)端、高壓區(qū)輸出電路、第五模擬開(kāi)關(guān)、第六模擬開(kāi)關(guān)、光I禹、第一電阻、第十非門(mén)、第一 PMOS管、第二 PMOS管、第一 NMOS管及第二 NMOS管；其中， 所述高壓區(qū)輸出電路的輸入端為所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，其輸出端分別與第一 PMOS管、第二 PMOS管、第一 NMOS管及第二 NMOS管的柵極連接，其低壓電源正端與低壓區(qū)供電電源正端連接，低壓區(qū)供電電源正端與所述工作電壓輸入端連接，其低壓電源負(fù)端與低壓區(qū)供電電源負(fù)端連接，且接地，其高壓電源正端與高壓區(qū)供電電源正端連接，其高壓電源負(fù)端與高壓區(qū)供電電源負(fù)端連接；第一 PMOS管的源極與高壓區(qū)供電電源正端連接，漏極與第一 NMOS管的漏極連接；第一 NMOS管的源極與高壓區(qū)供電電源負(fù)端連接；第二 PMOS管的源極與高壓區(qū)供電電源正端連接，漏極與第五模擬開(kāi)關(guān)的第一端連接；第五模擬開(kāi)關(guān)的第二端與第六模擬開(kāi)關(guān)的第一端連接；第六模擬開(kāi)關(guān)的第二端與第二 NMOS管的漏極連接；第二 NMOS管的源極與高壓區(qū)供電電源負(fù)端連接；第五模擬開(kāi)關(guān)的受控端及第六模擬開(kāi)關(guān)的受控端均與第十非門(mén)的輸出端連接；第十非門(mén)的輸入端與光耦中三極管的集電極連接；光耦中三極管的集電極還經(jīng)第一電阻與高壓區(qū)供電電源正端連接；光耦中三極管的發(fā)射極接地；光耦中發(fā)光二極管的陽(yáng)極為所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的受控端，光耦中發(fā)光二極管的陰極接地；第一 PMOS管的漏極與第五模擬開(kāi)關(guān)的第二端連接，第一 PMOS管的漏極為所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸出端。
14.如權(quán)利要求13所述的智能功率模塊，其特征在于，所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路包括低壓區(qū)輸出電路、第七模擬開(kāi)關(guān)、第八模擬開(kāi)關(guān)、第十一非門(mén)、第十二非門(mén)、第三PMOS管、第四PMOS管、第三NMOS管及第四NMOS管；其中， 所述低壓區(qū)輸出電路的輸入端為所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，所述低壓區(qū)輸出電路的輸出端分別與第三PMOS管、第四PMOS管、第三NMOS管及第四NMOS管的柵極連接，其電源端與所述工作電壓輸入端連接，其地端接地；第三PMOS管的源極與第四PMOS管的源極連接，漏極與第三NMOS管的漏極連接；第三NMOS管的源極接地；第四PMOS管的漏極與第七模擬開(kāi)關(guān)的第一端連接；第七模擬開(kāi)關(guān)的第二端與第八模擬開(kāi)關(guān)的第一端連接；第八模擬開(kāi)關(guān)的第二端與第四NMOS管的漏極連接；第四NMOS管的源極接地；第七模擬開(kāi)關(guān)的受控端及第八模擬開(kāi)關(guān)的受控端均與第十二非門(mén)的輸出端連接；第十二非門(mén)的輸入端與第十一非門(mén)的輸出端連接；第十一非門(mén)的輸入端為所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的受控端；第三PMOS管的漏極與第七模擬開(kāi)關(guān)的第二端連接，第三PMOS管的漏極為所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的輸出端。
15.如權(quán)利要求14所述的智能功率模塊，其特征在于，所述V相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)及所述W相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)均與所述U相上橋臂驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)相同；所述V相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)及所述W相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)均與所述U相下橋臂驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)相同。
【文檔編號(hào)】H02M1/44GK204103779SQ201420532644
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月10日
【發(fā)明者】馮宇翔 申請(qǐng)人:廣東美的集團(tuán)蕪湖制冷設(shè)備有限公司