智能功率模块和空调器的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明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】
[0002]智能功率模块(Intelligent Power Module，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。
[0003]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。PFC IN端口作为智能功率模块的PFC(Power Factor Correct1n，功率因数校正)控制输入端。
[0004]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LINl?LIN3、HINl?HIN3开关频率的2?4倍，并且与LINl?LIN3、HIN1?HIN3的开关频率没有直接联系。
[0005]如图2所示，UN、VN、WN接毫欧电阻138的一端，毫欧电阻138的另一端接GND，MTRIP是电流检测引脚，接毫欧电阻138的一端，通过检测毫欧电阻的压降测算电流，如图3所示，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。
[0006]-VP、C0M、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。
[0007]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以下，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4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I m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4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。
[0008]对于特定工艺的FRD管，正向导通压降与反向恢复时间/反向恢复电流是反比例关系，正向导通压降越大反向恢复时间/反向恢复电流越小，正向导通压降越小反向恢复时间/反向恢复电流越大。在流片工艺未发生技术提升的条件下，仅通过缩短反向恢复时间的方式来降低对母线电压的影响，必然带来正向导通压降的提高，从而造成25kHz以下频段的功耗增加，而PFC的开关频率固定，且频率在20kHz?40kHz之间，目前量产的产品主流的频率为20kHz，40kHz仍处于研究论证阶段。事实上，如图5所示，在25°C下，FRD的反向恢复效应引起的电压波动不足以引起MTRIP触发，而随着温度升高，在75°(:时，MTRIP被触发，使系统停止工作。因为反向恢复电流是正温度系数，这种特性使此种误触发几率在高温下更高。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，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。
[0009]因此，如何在确保智能功率模块能够在常温下低功耗正常工作的前提下，有效降低智能功率模块在高温下被误触发的几率成为亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0010]本发明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。
[0011]为此，本发明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能够在常温下低功耗正常工作的前提下，有效降低智能功率模块在高温下被误触发的几率。
[0012]本发明的另一个目的在于提出了一种空调器。
[0013]为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例，提出了一种智能功率模块，包括:三相上桥臂信号输入端、三相下桥臂信号输入端、三相低电压参考端、电流检测端、PFC控制输入端和PFC端；HVIC(High Voltage Integrated Circuit，高压集成电路)管，所述HVIC管上设置有分别连接至所述三相上桥臂信号输入端和所述三相下桥臂信号输入端的接线端，以及对应于所述电流检测端的第一端口和对应于所述PFC控制输入端的第二端口，所述第一端口通过连接线与所述电流检测端相连，所述第二端口通过连接线与所述PFC控制输入端相连;采样电阻，所述三相低电压参考端和所述电流检测端均连接至所述采样电阻的第一端，所述采样电阻的第二端连接至所述智能功率模块的低压区供电电源负端；自适应电路，所述自适应电路的第一输入端和第二输入端分别对应连接至所述第一端口和所述第二端口，所述自适应电路的第一输出端作为所述HVIC管的使能端；
[0014]PFC续流电路，所述PFC续流电路的第一输入端、第二输入端、第一输入输出端和第二输入输出端分别对应连接至所述自适应电路的第二输出端、所述自适应电路的第三输出端、所述PFC端和所述智能功率模块的高电压输入端，所述PFC续流电路根据所述PFC续流电路的两个输入端输入的电平信号，实现正向导通压降低于预定压降值的续流二极管的功能或实现反向恢复电流受控的续流二极管的功能；
[0015]其中，所述自适应电路根据所述智能功率模块的温度、所述自适应电路的第一输入端的输入信号的大小，以及所述自适应电路的第二输入端的输入信号是否处于上升沿，通过所述第一输出端、第二输出端和所述第三输出端输出相应电平的信号。
[0016]根据本发明的实施例的智能功率模块，PFC续流电路通过根据PFC续流电路的两个输入端输入的电平信号，实现正向导通压降低于预定压降值的续流二极管的功能或实现反向恢复电流受控的续流二极管的功能，使得在智能功率模块的温度低于预定温度值时，可以实现正向导通压降低于预定压降值的续流二极管的功能，以降低智能功率模块在常温(即温度低于预定温度值时)下工作时的功耗;同时可以在智能功率模块的温度高于预定温度值时，若PFC控制输入端输入的信号处于上升沿，则可以实现反向恢复电流受控的续流二极管的功能，以抑制其对母线电压的影响，进而降低智能功率模块在高温下工作时被误触发的几率。
[0017]自适应电路通过根据智能功率模块的温度、自适应电路的第一输入端的输入信号的大小，以及自适应电路的第二输入端的输入信号是否处于上升沿，通过第一输出端、第二输出端和第三输出端输出相应电平的使能信号，使得在智能功率模块的温度较低时，自适应电路能够根据电流检测端检测到的信号值来做出反应，以确保智能功率模块在常温(即低于预定温度值时)下能够正常工作，并进行过流保护。而在智能功率模块的温度高于预定温度值时，可以通过较大的标准值(大于温度较低时的标准值)作为标准来确定是否输出控制HVIC管停止工作的使能信号，进而能够有效降低智能功率模块在高温下工作时被误触发的几率。
[0018]根据本发明的上述实施例的智能功率模块，还可以具有以下技术特征:
[0019]根据本发明的一个实施例，所述自适应电路在所述智能功率模块的温度低于预定温度值时，通过所述第二输出端输出第一电平的信号，并在所述智能功率模块的温度高于所述预定温度值时，通过所述第二输出端输出第二电平的信号；
[0020]所述自适应电路在所述自适应电路的第二输入端的输入信号出现上升沿后的预定时长内，通过所述第三