专利名称：一种智能功率模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种智能功率模块。
背景技术直流同步电机控制器使用的集成功率模块IPM，通常包括IGBT开关单元，上 半桥驱动电路、下半桥驱动电路、输入控制单元，其中输入控制单元连接6路外部输入 信号，输入控制单元的输出端分别连接上半桥驱动电路和下半桥驱动电路的输入端，上 半桥驱动电路和下半桥驱动电路的输出端分别连接IGBT开关单元的输入端，IGBT开关 单元的输出端与定子线圈绕组连接，中央控制器MCU输出脉宽调制信号到集成功率模块 IPM的输入控制单元。现有的集成功率模块I PM存在如下不足1)不能为外部的中央 控制器MCU供电，主要原因是IPM内置的电源与中央控制器MCU的供电电压不匹配， 且驱动电流小，不能驱动中央控制器MCU正常工作；导致电机控制器增加额外电路为中 央控制器MCU的供电，增加成本；2)IPM没有内置放大器对功率元件的工作电流进行取 样输出到中央控制器MCU，而必须在IPM的外围设置放大电路，导致电机控制器增加额 外电路，电路结构复杂，成本增加，使用不便。
发明内容本实用新型的目的是提供一种智能功率模块，功能完善，内置5V的供电电源与 为外部的中央控制器MCU供电，可以简化电机控制器的电路结，构降低成本，功能完善。本实用新型的目的是通过以下的技术方案予以实现的。一种智能功率模块，含有若干个引脚并封装成芯片，其电路结构包括IGBT开关 单元，上半桥驱动电路、下半桥驱动电路、输入控制单元，其中输入控制单元连接6路 外部输入信号，输入控制单元的输出端分别连接上半桥驱动电路和下半桥驱动电路的输 入端，上半桥驱动电路和下半桥驱动电路的输出端分别连接IGBT开关单元的输入端，另 外它还包括5V电源，5V电源的输入端与连接外部供电电源引脚电连接，5V电源为输入 控制单元供电，5V电源设置一个输出引脚为外部供电。上述的智能功率模块还包括放大器及滤波电路，内部的电阻对功率元件取样后 连接到放大器的输入端，放大器的输出端通过过滤波电路与引脚相连为外部处理器提供 电流取样信号。上述的智能功率模块还包括放大器及滤波电路，外部的电阻R2对功率元件取样 后连接到放大器的输入端，放大器的输出端通过过滤波电路与引脚相连为外部处理器提 供电流取样信号。上述所述的放大器上有一个输入端与引脚连接，通过引脚连接不同阻值的外部 电阻改变放大倍数。上述所述的输入控制单元的输入端连接有过热保护电路。[0010]上述所述的输入控制单元的输入端连接有过电流保护电路和欠压保护电路。本实用新型与现有技术相比的有益效果是1)本实用新型内置的5V电源，它与 中央控制器MCU的供电电压匹配，且驱动电流大，能驱动中央控制器MCU正常工作， 功能更加完善，使用更加方便，简化电机控制器的电路结构，降低成本；2)本实用新型 内置放大器及滤波电路，对智能功率模块内部功率元件的工作电流进行取样、放大滤波 后直接输出到中央控制器MCU，简化电机控制器的电路结构，降低成本，使用方便，功 言旨完善。
图1是本实用新型的一种结构示意图；图2是图1的IGBT开关单元的具体结构示意图；图3是本实用新型应用到电机控制的电连接示意图。图4是本实用新型的另一种结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。实施例一如图1、图2和图3所示，一种智能功率模块，含有若干个引脚并封 装成芯片，其电路结构包括IGBT开关单元，上半桥驱动电路、下半桥驱动电路、输入控 制单元，其中输入控制单元连接6路外部输入信号，在图中分别是4、5、6、7、8、9号 引脚，4、5、6、7、8、9号引脚与电机控制里面的中央控制处理单元MCU的输出端连 接，输入控制单元的输出端分别连接上半桥驱动电路和下半桥驱动电路的输入端，上半 桥驱动电路和下半桥驱动电路的输出端分别连接IGBT开关单元的输入端，IGBT开关单 元的输出端分别与17、22、25引脚连接，17、22、25引脚与电机的线圈绕组连接，另外 它还包括5V电源，5V电源的输入端与连接外部供电电源引脚1电连接，5V电源为输入 控制单元供电，5V电源设置一个输出引脚13为外部供电，输出引脚13与中央控制处理 单元MCU连接，这样5V电源用来驱动外部的中央控制处理单元MCU。上述的智能功 率模块还包括放大器及滤波电路，外部的电阻R2对功率元件进行电流取样后连接到放大 器的输入端，放大器的输出端通过过滤波电路与27引脚相连，27引脚为中央控制处理单 元MCU提供电流取样信号。上述所述的放大器上有一个输入端与28引脚连接，通过28 引脚连接不同阻值的外部电阻改变放大倍数。上述所述的输入控制单元的输入端连接有 过热保护电路、过电流保护电路和欠压保护电路。实施例2:如图4所示，与实施例一不同之处是对功率元件进行取样的电阻 Rl直接置于集成功率模块的内部，内部的电阻Rl对功率元件进行电流取样后连接到放大 器的输入端，放大器的输出端通过过滤波电路与27引脚相连。
权利要求1.一种智能功率模块，含有若干个引脚并封装成芯片，其电路结构包括IGBT开关单 元，上半桥驱动电路、下半桥驱动电路、输入控制单元，其中输入控制单元连接6路外 部输入信号，输入控制单元的输出端分别连接上半桥驱动电路和下半桥驱动电路的输入 端，上半桥驱动电路和下半桥驱动电路的输出端分别连接IGBT开关单元的输入端，其特 征在于它还包括5V电源，5V电源的输入端与连接外部供电电源引脚电连接，5V电源 为输入控制单元供电，5V电源设置一个输出引脚为外部供电。
2.根据权利要求1所述的一种智能功率模块，其特征在于它还包括放大器及滤波 电路，内部的电阻Rl对功率元件取样后连接到放大器的输入端，放大器的输出端通过过 滤波电路与弓I脚相连为外部处理器提供电流取样信号。
3.根据权利要求1所述的一种智能功率模块，其特征在于它还包括放大器及滤波 电路，外部的电阻R2对功率元件取样后连接到放大器的输入端，放大器的输出端通过过 滤波电路与弓I脚相连为外部处理器提供电流取样信号。
4.根据权利要求2所述的一种智能功率模块，其特征在于放大器上有一个输入端 与引脚连接，通过引脚连接不同阻值的外部电阻改变放大倍数。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种智能功率模块，其特征在于输入控制单元的 输入端连接有过热保护电路。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种智能功率模块，其特征在于输入控制单元的 输入端连接有过电流保护电路和欠压保护电路。
专利摘要本实用新型公开了一种智能功率模块，含有若干个引脚并封装成芯片，其电路结构包括IGBT开关单元，上半桥驱动电路、下半桥驱动电路、输入控制单元，其中输入控制单元连接6路外部输入信号，输入控制单元的输出端分别连接上半桥驱动电路和下半桥驱动电路的输入端，上半桥驱动电路和下半桥驱动电路的输出端分别连接IGBT开关单元的输入端，另外它还包括5V电源，5V电源的输入端与连接外部供电电源引脚电连接，5V电源为输入控制单元供电，5V电源设置一个输出引脚为外部供电。本实用新型内置的5V电源为外部中央控制器MCU的供电，功能更加完善，使用更加方便，简化电机控制器的电路结构，降低成本。
文档编号H02M5/00GK201797443SQ201020518558
公开日2011年4月13日 申请日期2010年8月31日 优先权日2010年8月31日
发明者赵勇, 邹龙飞, 陈云生 申请人:中山大洋电机制造有限公司