高集成智能功率模块以及空调器的制作方法

1.本实用新型涉及空调技术领域，尤其涉及一种高集成智能功率模块以及空调器。


背景技术：

2.ipm(intelligent power module，智能功率模块)，是一种将功率开关器件和高压驱动电路集成在一起，并内置有过电压、过电流和过热等故障检测电路的功率驱动类产品。ipm一方面可以接收mcu(micro control unit，微控制单元)的控制信号，驱动后续电路工作；另一方面还可以将系统的状态检测信号送回mcu。然而，相关技术中的ipm存在着集成度低、占用面积较大的现象，无法适应电子器件的发展；尤其在变频一拖多空调机型中，该现象尤为明显。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的第一个目的在于提出一种高集成智能功率模块，以提高空调的ipm集成度。
4.本实用新型的第二个目的在于提出一种空调器。
5.为达到上述目的，本实用新型第一方面提出一种高集成智能功率模块，包括调节器，所述调节器包括多个第一控制端；多个风机ipm模块，所述风机ipm模块与所述第一控制端一一对应，所述风机ipm模块的受控端与对应的第一控制端连接，以根据所述调节器输出的第一控制信号驱动空调器中的风机工作。
6.根据本实用新型的高集成智能功率模块，可以提高空调的ipm集成度。
7.为达到上述目的，本实用新型第二方面提出一种空调器，所述空调器包括上述的高集成智能功率模块。
8.本实用新型的空调器，通过上述的高集成智能功率模块，可以提高空调的ipm集成度。
9.本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
10.图1是本实用新型实施例的高集成智能功率模块的结构框图；
11.图2是本实用新型第一具体示例的高集成智能功率模块的结构框图；
12.图3是本实用新型第一具体示例的高集成智能功率模块的示意图；
13.图4是本实用新型第二具体示例的高集成智能功率模块的结构框图；
14.图5是本实用新型第二具体示例的高集成智能功率模块的示意图；
15.图6是本实用新型实施例的空调器的结构框图。
具体实施方式
16.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
17.下面参考附图描述本实用新型实施例的高集成智能功率模块以及空调器。
18.图1是本实用新型实施例的高集成智能功率模块的结构框图。
19.如图1所示，高集成智能功率模块100包括调节器200和多个风机ipm模块300。
20.具体地，调节器200包括多个第一控制端；风机ipm模块300与第一控制端一一对应，风机ipm模块300的受控端与对应的第一控制端连接，以根据所述调节器200输出的第一控制信号驱动空调器中的风机工作。
21.图2是本实用新型第一示例的高集成智能功率模块的结构框图。
22.具体地，如图2所示，上述风机ipm模块300包括：风机控制芯片301、风机逆变桥电路302。上述第一控制端的数量为四个，上述风机ipm模块300的数量为四个。
23.其中，风机控制芯片301的信号输入端与对应的第一控制端连接；风机逆变桥电路302的控制端与风机控制芯片301的信号输出端连接。由此，调节器200可通过风机控制芯片301对风机逆变桥电路302进行控制。
24.图3是本实用新型第一示例的高集成智能功率模块的示意图。
25.在该示例中，上述四个风机ipm模块300总共包含四个风机控制芯片301与四个风机逆变桥电路302；上述四个风机控制芯片301分别为ic1、ic2、ic3、ic4，上述四个风机逆变桥电路302则为与上述四个风机控制芯片301一一对应的四个六路igbt(insulated gate bipolar transistor，绝缘栅双极型晶体管)组合。
26.其中，调节器200包括9个输入口与32个控制口。上述9个输入口分别为：h1、l1、h2、l2、h3、l3、h4、l4、vcc；上述h1、l1、h2、l2、h3、l3、h4、l4为外部pwm(pulse width modulation，脉冲宽度调制)信号输入口，上述vcc为15v电源输入口，vss为地线。上述32个控制口中包含上述四个第一控制端。由此，调节器200可以在上述外部pwm信号的控制下通过上述32个输出口对上述ic1、ic2、ic3、ic4进行控制，进而上述ic1、ic2、ic3、ic4控制与其对应的六路igbt组合。由此，可以实现控制四路风机的输出。
27.具体地，调节器200在外部pwm信号的控制下对上述ic1、ic2、ic3、ic4进行控制。进一步地，ic1通过h01、h02、h03控制第一个风机逆变桥电路302的上桥臂中的t1、t2、t3的输出，并通过l01、l02、l03控制第一个风机逆变桥电路302的下桥臂中的t4、t5、t6的输出；ic2通过h01、h02、h03控制第二个风机逆变桥电路302的上桥臂中的tf1、tf2、tf3的输出，并通过l01、l02、l03控制第二个风机逆变桥电路302的下桥臂中的tf4、tf5、tf6的输出；ic3通过h01、h02、h03控制第三个风机逆变桥电路302的上桥臂中的tv1、tv2、tv3的输出，并通过l01、l02、l03控制第三个风机逆变桥电路302的下桥臂中的tv4、tv5、tv6的输出；ic4通过h01、h02、h03控制第四个风机逆变桥电路302的上桥臂中的tn1、tn2、tn3的输出，并通过l01、l02、l03控制第四个风机逆变桥电路302的下桥臂中的tn4、tn5、tn6的输出。由此，可以通过一个调节器200对四个风机ipm模块300进行控制，进而实现控制四路风机的输出。
28.在该示例中，该高集成智能功率模块100还包括：整流电路，整流电路的直流端用
以连接直流负载，整流电路的交流端用以连接交流电源。如图3所示，该整流电路由d9、d10、d11、d12组成。
29.在该示例中，该高集成智能功率模块100还包括：封装壳体，封装壳体用以对风机ipm模块300、调节器200、整流电路进行封装。由此，可以实现针对目前家用空调变频一拖多空调机型内机方案，将一个整流电路、四个风机ipm模块300和一个调节器200封装为一体，简化了封装工艺流程，节约了设备成本，有效提高模块高集成度应用。
30.图4是本实用新型第二示例的高集成智能功率模块的结构框图。
31.具体地，如图4所示，该高集成智能功率模块100中的风机ipm模块300的数量为三个，总共包含三个风机控制芯片301与三个风机逆变桥电路302。调节器200还包括第二控制端，其中，高集成智能功率模块100还包括：压缩机ipm模块400，压缩机ipm模块400与第二控制端连接，以根据调节器200输出的第二控制信号驱动空调器中的压缩机工作。
32.其中，上述压缩机ipm模块400包括：压缩机控制芯片401，压缩机控制芯片401的信号输入端与第二控制端连接；压缩机逆变桥电路402，压缩机逆变桥电路402的控制端与压缩机驱动芯片401的信号输出端连接。
33.在该示例中，调节器200还包括第三控制端，其中，高集成智能功率模块100还包括：pfc(power factor correction，功率因数较正)控制电路500，pfc控制电路500的信号输入端与第三控制端连接。
34.图5是本实用新型第二示例的高集成智能功率模块的示意图。
35.在该示例中，参见图5，上述压缩机控制芯片401即为ic1，上述压缩机逆变桥电路402即为与ic1对应的六路igbt组合。上述三个风机控制芯片301即为ic2、ic3、ic4；上述三个风机逆变桥电路302即为与ic2、ic3、ic4对应的六路igbt组合。上述调节器200包括36个控制口与10个输入口。调节器200通过上述10个输入口中的h2、l2、h3、l3、h4、l4接受外部pwm信号的输入，进而对上述三个风机ipm模块300进行控制；调节器200还通过上述10个控制口中的h1、l1接受外部pwm信号的输入，进而对上述压缩机ipm模块400进行控制。上述10个输入口中还包括输入口vcc其中，上述vcc为15v电源输入口，vss为地线。上述10个输入口中还包括输入口pfcin。
36.具体地，调节器200通过h1、l1接受外部pwm信号的输入，并在外部pwm信号的控制下对上述ic1进行控制，进而ic1通过h01、h02、h03控制压缩机逆变桥电路402的上桥臂中的t1、t2、t3的输出，并通过l01、l02、l03控制压缩机逆变桥电路402的下桥臂中的t4、t5、t6的输出。调节器200通过h2、l2、h3、l3、h4、l4接受外部pwm信号的输入，并在外部pwm信号的控制下对上述ic2、ic3、ic4进行控制，进而ic2通过h01、h02、h03控制第一个风机逆变桥电路302的上桥臂中的tf1、tf2、tf3的输出，并通过l01、l02、l03控制第一个风机逆变桥电路302的下桥臂中的tf4、tf5、tf6的输出；ic3通过h01、h02、h03控制第二个风机逆变桥电路302的上桥臂中的tv1、tv2、tv3的输出，并通过l01、l02、l03控制第二个风机逆变桥电路302的下桥臂中的tv4、tv5、tv6的输出；ic4通过h01、h02、h03控制第三个风机逆变桥电路302的上桥臂中的tn1、tn2、tn3的输出，并通过l01、l02、l03控制第三个风机逆变桥电路302的下桥臂中的tn4、tn5、tn6的输出。。由此，可以通过一个调节器200对一个压缩机ipm模块400与三个风机ipm模块300进行控制。
37.在该示例中，上述pfc控制电路500由d7、t7、d8、r7组成，由调节器200对其进行控
制。具体地，调节器200通过输入口pfcin接收针对上述pfc电路500的控制信号，进而通过输出口pfcout对该pfc控制电路500中的t7进行控制，以控制pfc电路的输出。由此，可以实现控制功率调试，降低开关损耗。
38.在该示例中，高集成智能功率模块100还包括：整流电路，整流电路的直流端用以连接直流负载，整流电路的交流端用以连接交流电源。如图5所示，该整流电路由d9、d10、d11、d12组成。
39.在该示例中，高集成智能功率模块100还包括：封装壳体，用以对风机ipm模块300、调节器200、整流电路、压缩机ipm模块400和pfc控制电路500进行封装。由此，可以实现将一个整流电路、一个pfc控制电路500、一个压缩机ipm模块400、三个风机ipm模块300和一个调节器200封装为一体，简化了封装工艺流程，节约了设备成本，有效提高模块高集成度应用。
40.综上，本实用新型实施例的高集成智能功率模块，可以提高空调的ipm集成度。
41.图6是本实用新型实施例的空调器的结构框图。
42.如图6所示，该空调器1000包括上述的高集成智能功率模块100。
43.本实用新型实施例的空调器，通过上述的高集成智能功率模块，可以提高空调的ipm集成度。
44.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
45.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
46.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
47.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
48.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以
是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
49.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。