智能變頻復合功率模塊制造技術

一種智能變頻復合功率模塊，包括PFC電路和INVERTER電路，PFC電路和INVERTER電路集成在一個模塊內，PFC電路和INVERTER電路電連接。PFC電路和INVERTER電路分別與控制IC電連接。PFC電路和INVERTER電路共同與控制IC電連接。變頻復合功率模塊還包括整流電路，整流電路與PFC電路電連接。整流電路、PFC電路和INVERTER電路集成在一個模塊內。整流電路、PFC電路和INVERTER電路設置在同一個散熱器上。本實用新型專利技術具有結構簡單合理、操作靈活、制作成本低、易安裝、適用范圍廣的特點。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種智能變頻復合功率模塊。
技術介紹
PFC的英文全稱為“Power Factor Correction”，意思是“功率因數校正”。 INVERTER表示逆變器，逆變器將直流電逆變為三相交流電，用于變頻壓縮機供電。IPM的英文全稱為“Intelligent Power Module",意思是“智能功率模塊”，不僅把功率開關器件和驅動電路集成在一起，而且還內藏有過電壓、過電流和過熱故障檢測電路，并可將檢測信號送到主控芯片。現有的變頻空調壓縮機的功率模塊，包含整流電路、PFC電路和INVERTER電路，都是將該三個電路完全分開。這種功率模塊的結構復雜，PCB布局比較困難，需要長距離走線。 對于大電流的長距離走線，其向外輻射的干擾信號大，而且回路面積大，容易接收到外部的干擾信號，抗干擾能力弱。在散熱方面，需要2 3個散熱器對功率模塊散熱；并且，功率模塊的生產加工工序復雜，如附圖6所示，PFC電路2和INVERTER電路4設置在第一散熱器1 上，整流電路5設置在第二散熱器6上，第一散熱器1和第二散熱器6設置在PCB板3上。 如果使用一個散熱器，在考慮安全距離以及安裝的方便的前提下，該散熱器將非常龐大和復雜，安裝也非常困難。因此，對于功率模塊的三個電路需要三次封裝，相互匹配性設計需要非常專業技能。在現有技術中，整流電路，PFC電路和INVERTER電路三者在整合過程中， 因為三者都是功率器件，每個功率器件在開關過程中，必然出現開關噪聲，通過傳導或空間輻射到驅動電路中，對驅動信號有干擾，會導致誤動作，嚴重的會導致誤導通，出現電路不穩定現象，容易燒毀模塊。目前PFC電路和INVERTER電路是兩個技術方向，沒有整合在一起的先例。
技術實現思路
本技術的目的旨在提供一種結構簡單合理、操作靈活、制作成本低、易安裝、 適用范圍廣的智能變頻復合功率模塊，以克服現有技術中的不足之處。按此目的設計的一種智能變頻復合功率模塊，包括PFC電路和INVERTER電路，其特征是PFC電路和INVERTER電路集成在一個模塊內，PFC電路和INVERTER電路電連接。所述PFC電路和INVERTER電路分別與控制IC電連接。所述PFC電路和INVERTER電路共同與控制IC電連接。智能變頻復合功率模塊還包括整流電路，整流電路與PFC電路電連接。所述整流電路、PFC電路和INVERTER電路集成在一個模塊內。所述整流電路、PFC電路和INVERTER電路設置在同一個散熱器上。本技術通過將PFC電路和INVERTER電路集成在一個模塊內，PFC電路和 INVERTER電路電連接，可以減小散熱器的體積，降低制作成本，散熱器的平面度要求從三個模塊區域變為只對一個模塊區域要求，降低了散熱器的加工成本；在安裝方面，只需要二個固定點就可以，從而簡化了生產工藝，提高了生產效率。本技術既可以將整流電路、PFC電路和INVERTER電路集成在一個模塊內，也可以僅將PFC電路和INVERTER電路封裝在一個模塊內，而將整流電路外置，其原因在于整流電路的技術成熟度高，成本較低，對設計影響不大。本技術采用上述的技術方案后，簡潔了封裝模塊，簡化了電路設計，外圍電路得到了簡化，由于模塊內部的各功率器件之間的連接線距離變短，對外干擾降低，同時也提高了抗干擾的能力、降低了設計難度、提高了系統可靠性。本技術具有結構簡單合理、操作靈活、制作成本低、易安裝、適用范圍廣的特點ο 附圖說明圖1為本技術的控制原理框圖。圖2為本技術實施例1的結構框圖。圖3為實施例2的結構框圖。圖4為實施例3的結構框圖。圖5為實施例4的結構框圖。圖6為現有功率模塊的使用狀態圖。圖7為本技術的第一使用狀態圖。圖8為第二使用狀態圖。圖中，1為第一散熱器，2為PFC電路，3為PCB板，4為INVERTER電路，5為整流電路，6為第二散熱器，7為智能變頻復合功率模塊，10為散熱器。具體實施方式以下結合附圖及實施例對本技術作進一步描述。實施例1參見圖1-圖2和圖7，本智能變頻復合功率模塊，包括整流電路、PFC電路和INVERTER電路，PFC電路和INVERTER電路集成在一個模塊內，整流電路、PFC電路和 INVERTER電路依次電連接。PFC電路和INVERTER電路分別與各自的控制IC電連接。PFC 電路與INVERTER電路相互獨立。整流電路5、PFC電路和INVERTER電路設置在同一個散熱器10上，散熱器10設置在PCB板3上。整流電路包括多個整流二極管，將交流電壓整流成直流電壓。PFC電路包含PFC控制IC，以及PFC功率器件。PFC控制IC具有過電流，過電壓和過溫等保護功能。INVERTER電路包含INVERTER控制IC，以及INVERTER功率器件。INVERTER控制 IC具有過電流，過電壓和過溫等保護功能。交流電源經過整流電路后變成直流，經過PFC電路然后進入INVERTER電路，最后連接到變頻電機，驅動變頻電機。市電直接接入智能變頻復合功率模塊7，由智能變頻復合功率模塊7直接驅動變頻電機。智能變頻復合功率模塊包含整流電路，有源功率因素校正電路，以及逆變電路。實現變頻電機供電的功率部分融合為一 體。本實施例應用時設計簡單，能夠簡化外圍電路；而且具有安裝方便的優勢。實施例2參見圖1、圖3和圖8，智能變頻復合功率模塊包括PFC電路和INVERTER電路， PFC電路和INVERTER電路集成在一個模塊內，整流電路外置。PFC電路和INVERTER電路分別與各自的控制IC電連接。PFC電路與INVERTER電路相互獨立。整流電路、PFC電路和 INVERTER電路依次電連接。整流電路、PFC電路和INVERTER電路設置在同一個散熱器10 上，散熱器10設置在PCB板3上。在本實施例中，因為整流電路的技術非常成熟和廉價，不需要整合在模塊內，為了增強其通用性，將整流電路外置，只是將核心的功率部分PFC電路和INVERTER電路整合在一個模塊內，故整體成本將更低，安裝也比較方便。其余未述部分見實施例1，不再重復。實施例3參見圖1、圖4和圖7，智能變頻復合功率模塊包括整流電路、PFC電路和INVERTER 電路，整流電路、PFC電路和INVERTER電路集成在一個模塊內，三者依次相連。PFC電路和 INVERTER電路共同與控制IC電連接。由于控制IC采用同一個IC，集成度高，各功率器件可以根據需要進行搭配。這種模塊在應用時設計簡單，能夠簡化外圍電路；而且具有安裝方便的優勢。其余未述部分見實施例1，不再重復。實施例4參見圖1、圖5和圖8，智能變頻復合功率模塊包括PFC電路和INVERTER電路，PFC 電路和INVERTER電路集成在一個模塊內，整流電路外置，整流電路、PFC電路和INVERTER電路三者依次相連。PFC電路和INVERTER電路共同與控制IC電連接。PFC電路和INVERTER 電路共同與控制IC電連接。在本實施例中，只是將核心的功率部分PFC電路和INVERTER電路整合在一個模塊內，整流電路外置。控制IC采用同一個IC，集成度高，功率器件可以根據需要進行搭配。其余未述部分見實施例2和實施例3，不再重復。權利本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種智能變頻復合功率模塊，包括ＰＦＣ電路和ＩＮＶＥＲＴＥＲ電路，其特征是ＰＦＣ電路和ＩＮＶＥＲＴＥＲ電路集成在一個模塊內，ＰＦＣ電路和ＩＮＶＥＲＴＥＲ電路電連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭緒成，
申請(專利權)人：廣東美的電器股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：44