CN202135044U - 智能变频复合功率模块 - Google Patents

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Abstract

一种智能变频复合功率模块，包括PFC电路和INVERTER电路，PFC电路和INVERTER电路集成在一个模块内，PFC电路和INVERTER电路电连接。PFC电路和INVERTER电路分别与控制IC电连接。PFC电路和INVERTER电路共同与控制IC电连接。变频复合功率模块还包括整流电路，整流电路与PFC电路电连接。整流电路、PFC电路和INVERTER电路集成在一个模块内。整流电路、PFC电路和INVERTER电路设置在同一个散热器上。本实用新型具有结构简单合理、操作灵活、制作成本低、易安装、适用范围广的特点。

Description

智能变频复合功率模块
技术领域
本实用新型涉及一种智能变频复合功率模块。
背景技术
PFC的英文全称为“Power Factor Correction”，意思是“功率因数校正”。INVERTER表示逆变器，逆变器将直流电逆变为三相交流电，用于变频压缩机供电。IPM的英文全称为“Intelligent Power Module”，意思是“智能功率模块”，不仅把功率开关器件和驱动电路集成在一起，而且还内藏有过电压、过电流和过热故障检测电路，并可将检测信号送到主控芯片。
现有的变频空调压缩机的功率模块，包含整流电路、PFC电路和INVERTER电路，都是将该三个电路完全分开。这种功率模块的结构复杂，PCB布局比较困难，需要长距离走线。对于大电流的长距离走线，其向外辐射的干扰信号大，而且回路面积大，容易接收到外部的干扰信号，抗干扰能力弱。在散热方面，需要2～3个散热器对功率模块散热；并且，功率模块的生产加工工序复杂，如附图6所示，PFC电路2和INVERTER电路4设置在第一散热器1上，整流电路5设置在第二散热器6上，第一散热器1和第二散热器6设置在PCB板3上。如果使用一个散热器，在考虑安全距离以及安装的方便的前提下，该散热器将非常庞大和复杂，安装也非常困难。因此，对于功率模块的三个电路需要三次封装，相互匹配性设计需要非常专业技能。在现有技术中，整流电路，PFC电路和INVERTER电路三者在整合过程中，因为三者都是功率器件，每个功率器件在开关过程中，必然出现开关噪声，通过传导或空间辐射到驱动电路中，对驱动信号有干扰，会导致误动作，严重的会导致误导通，出现电路不稳定现象，容易烧毁模块。
目前PFC电路和INVERTER电路是两个技术方向，没有整合在一起的先例。
实用新型内容
本实用新型的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、制作成本低、易安装、适用范围广的智能变频复合功率模块，以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种智能变频复合功率模块，包括PFC电路和INVERTER电路，其特征是PFC电路和INVERTER电路集成在一个模块内，PFC电路和INVERTER电路电连接。
所述PFC电路和INVERTER电路分别与控制IC电连接。
所述PFC电路和INVERTER电路共同与控制IC电连接。
智能变频复合功率模块还包括整流电路，整流电路与PFC电路电连接。
所述整流电路、PFC电路和INVERTER电路集成在一个模块内。
所述整流电路、PFC电路和INVERTER电路设置在同一个散热器上。
本实用新型通过将PFC电路和INVERTER电路集成在一个模块内，PFC电路和INVERTER电路电连接，可以减小散热器的体积，降低制作成本，散热器的平面度要求从三个模块区域变为只对一个模块区域要求，降低了散热器的加工成本；在安装方面，只需要二个固定点就可以，从而简化了生产工艺，提高了生产效率。
本实用新型既可以将整流电路、PFC电路和INVERTER电路集成在一个模块内，也可以仅将PFC电路和INVERTER电路封装在一个模块内，而将整流电路外置，其原因在于整流电路的技术成熟度高，成本较低，对设计影响不大。
本实用新型采用上述的技术方案后，简洁了封装模块，简化了电路设计，***电路得到了简化，由于模块内部的各功率器件之间的连接线距离变短，对外干扰降低，同时也提高了抗干扰的能力、降低了设计难度、提高了***可靠性。
本实用新型具有结构简单合理、操作灵活、制作成本低、易安装、适用范围广的特点。
附图说明
图1为本实用新型的控制原理框图。
图2为本实用新型实施例1的结构框图。
图3为实施例2的结构框图。
图4为实施例3的结构框图。
图5为实施例4的结构框图。
图6为现有功率模块的使用状态图。
图7为本实用新型的第一使用状态图。
图8为第二使用状态图。
图中，1为第一散热器，2为PFC电路，3为PCB板，4为INVERTER电路，5为整流电路，6为第二散热器，7为智能变频复合功率模块，10为散热器。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。
实施例1
参见图1-图2和图7，本智能变频复合功率模块，包括整流电路、PFC电路和INVERTER电路，PFC电路和INVERTER电路集成在一个模块内，整流电路、PFC电路和INVERTER电路依次电连接。PFC电路和INVERTER电路分别与各自的控制IC电连接。PFC电路与INVERTER电路相互独立。
整流电路5、PFC电路和INVERTER电路设置在同一个散热器10上，散热器10设置在PCB板3上。
整流电路包括多个整流二极管，将交流电压整流成直流电压。
PFC电路包含PFC控制IC，以及PFC功率器件。PFC控制IC具有过电流，过电压和过温等保护功能。
INVERTER电路包含INVERTER控制IC，以及INVERTER功率器件。INVERTER控制IC具有过电流，过电压和过温等保护功能。
交流电源经过整流电路后变成直流，经过PFC电路然后进入INVERTER电路，最后连接到变频电机，驱动变频电机。
市电直接接入智能变频复合功率模块7，由智能变频复合功率模块7直接驱动变频电机。智能变频复合功率模块包含整流电路，有源功率因素校正电路，以及逆变电路。实现变频电机供电的功率部分融合为一体。
本实施例应用时设计简单，能够简化***电路；而且具有安装方便的优势。
实施例2
参见图1、图3和图8，智能变频复合功率模块包括PFC电路和INVERTER电路，PFC电路和INVERTER电路集成在一个模块内，整流电路外置。PFC电路和INVERTER电路分别与各自的控制IC电连接。PFC电路与INVERTER电路相互独立。整流电路、PFC电路和INVERTER电路依次电连接。整流电路、PFC电路和INVERTER电路设置在同一个散热器10上，散热器10设置在PCB板3上。
在本实施例中，因为整流电路的技术非常成熟和廉价，不需要整合在模块内，为了增强其通用性，将整流电路外置，只是将核心的功率部分PFC电路和INVERTER电路整合在一个模块内，故整体成本将更低，安装也比较方便。
其余未述部分见实施例1，不再重复。
实施例3
参见图1、图4和图7，智能变频复合功率模块包括整流电路、PFC电路和INVERTER电路，整流电路、PFC电路和INVERTER电路集成在一个模块内，三者依次相连。PFC电路和INVERTER电路共同与控制IC电连接。由于控制IC采用同一个IC，集成度高，各功率器件可以根据需要进行搭配。这种模块在应用时设计简单，能够简化***电路；而且具有安装方便的优势。
其余未述部分见实施例1，不再重复。
实施例4
参见图1、图5和图8，智能变频复合功率模块包括PFC电路和INVERTER电路，PFC电路和INVERTER电路集成在一个模块内，整流电路外置，整流电路、PFC电路和INVERTER电路三者依次相连。PFC电路和INVERTER电路共同与控制IC电连接。PFC电路和INVERTER电路共同与控制IC电连接。
在本实施例中，只是将核心的功率部分：PFC电路和INVERTER电路整合在一个模块内，整流电路外置。控制IC采用同一个IC，集成度高，功率器件可以根据需要进行搭配。
其余未述部分见实施例2和实施例3，不再重复。

Claims (7)

1.一种智能变频复合功率模块，包括PFC电路和INVERTER电路，其特征是PFC电路和INVERTER电路集成在一个模块内，PFC电路和INVERTER电路电连接。
2.根据权利要求1所述的智能变频复合功率模块，其特征是所述PFC电路和INVERTER电路分别与控制IC电连接。
3.根据权利要求1所述的智能变频复合功率模块，其特征是所述PFC电路和INVERTER电路共同与控制IC电连接。
4.根据权利要求1至3任一所述的智能变频复合功率模块，其特征是还包括整流电路，整流电路与PFC电路电连接。
5.根据权利要求4所述的智能变频复合功率模块，其特征是所述整流电路、PFC电路和INVERTER电路集成在一个模块内。
6.根据权利要求5所述的智能变频复合功率模块，其特征是所述整流电路、PFC电路和INVERTER电路设置在同一个散热器(10)上。
7.根据权利要求4所述的智能变频复合功率模块，其特征是所述整流电路、PFC电路和INVERTER电路设置在同一个散热器(10)上。
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