1101的GND端作為智能功率模塊1100的低壓區(qū)供電電源負(fù)端COM。其中,智能功率模塊
PFCIN端接收OV或5V的輸入信號。
[0058]HVIC管1101的VBl端連接電容1131的一端,并作為智能功率模塊1100的U相高壓區(qū)供電電源正端UVB;HVIC管1101的HOl端與U相上橋臂IGBT管1121的柵極相連;HVIC管1101的VSl端與IGBT管1121的射極、FRD管1111的陽極、U相下橋臂IGBT管1124的集電極、FRD管1114的陰極、電容1131的另一端相連,并作為智能功率模塊1100的U相高壓區(qū)供電電源負(fù)端UVS。[0059 ] HVIC管1101的VB2端連接電容1132的一端,并作為智能功率模塊1100的V相高壓區(qū)供電電源正端VVB;HVIC管1101的H02端與V相上橋臂IGBT管1123的柵極相連;HVIC管1101的VS2端與IGBT管1122的射極、FRD管1112的陽極、V相下橋臂IGBT管1125的集電極、FRD管1115的陰極、電容1132的另一端相連,并作為智能功率模塊1100的V相高壓區(qū)供電電源負(fù)端VVS。
[0060] HVIC管1101的VB3端連接電容1133的一端,作為智能功率模塊1100的W相高壓區(qū)供電電源正端WVB;HVIC管1101的H03端與W相上橋臂IGBT管1123的柵極相連;HVIC管1101的VS3端與IGBT管1123的射極、FRD管1113的陽極、W相下橋臂IGBT管1126的集電極、FRD管1116的陰極、電容1133的另一端相連,并作為智能功率模塊1100的W相高壓區(qū)供電電源負(fù)端WVS。[0061 ] HVIC管1101的LOl端與IGBT管1124的柵極相連;HVIC管1101的L02端與IGBT管1125的柵極相連;HVIC管1101的L03端與IGBT管1126的柵極相連;IGBT管1124的射極與FRD管1114的陽極相連,并作為智能功率模塊1100的U相低電壓參考端UN; IGBT管1125的射極與FRD管1115的陽極相連,并作為智能功率模塊1100的V相低電壓參考端VN; IGBT管1126的射極與FRD管1116的陽極相連,并作為智能功率模塊1100的W相低電壓參考端WN。
[0062]VDD為HVIC管1101供電電源正端,GND為HVIC管1101的供電電源負(fù)端;VDD-GND電壓一般為15V; VBI和VSl分別為U相高壓區(qū)的電源的正極和負(fù)極,HOl為U相高壓區(qū)的輸出端;VB2和VS2分別為V相高壓區(qū)的電源的正極和負(fù)極,H02為V相高壓區(qū)的輸出端;VB3和VS3分別為U相高壓區(qū)的電源的正極和負(fù)極,H03為W相高壓區(qū)的輸出端;LO1、L02、L03分別為U相、V相、W相低壓區(qū)的輸出端。
[0063]HVIC管1101的PF⑶端與調(diào)整電路1141的輸入端相連,調(diào)整電路1141的輸出端與IGBT管1127的柵極相連,HVIC管1101的PFCC端與調(diào)整電路1141的控制端相連;IGBT管1127的射極與FRD管1117的陽極相連,并作為智能功率模塊1100的PFC低電壓參考端-VP; IGBT管1127的集電極與FRD管1117的陰極、FRD管1151的陽極相連,并作為智能功率模塊1100的PFC端。
[0064]FRD管1151的陰極、IGBT管1121的集電極、FRD管1111的陰極、IGBT管1122的集電極、FRD管1112的陰極、IGBT管1123的集電極、FRD管1113的陰極相連,并作為智能功率模塊1100的高電壓輸入端P,P—般接300V。
[0065]HVIC管1101的作用是:
[0066]當(dāng)ICON為低電平時,將輸入端HIN1、HIN2、HIN3的O或5V的邏輯輸入信號分別傳到輸出端恥1、!102、!103,將1^1附、1^1吧、1^爪3的信號分別傳到輸出端11)1、1^02、11)3,將??(:1即的信號傳到輸出端PFC0,其中!101是¥51或¥51 + 15¥的邏輯輸出信號、!102是¥52或¥52+15¥的邏輯輸出信號、恥3是¥33或¥33+15¥的邏輯輸出信號,11)1、11)2、11)3、??0)是0或15¥的邏輯輸出信號;
[0067]當(dāng)10^為高電平時,!101、!102、!103、11)1、11)2、11)3、??(:0全部置為低電平。
[0068]自適應(yīng)電路1105的作用是:
[0069]當(dāng)檢測到ITRIP的實時數(shù)值小于某一特定電壓值Vl時,ICON輸出低電平,并且自適應(yīng)電路1105的第二輸出端輸出低電平;
[0070]當(dāng)檢測到ITRIP的實時數(shù)值大于Vl而小于某一特定電壓值V2時,ICON輸出低電平,并且自適應(yīng)電路1105的第二輸出端輸出高電平;
[0071]當(dāng)檢測到ITRIP的實時數(shù)值大于V2時,ICON輸出高電平,并且自適應(yīng)電路1105的第二輸出端輸出高電平;在此,V2>V1;
[0072]如上所述,ICON作為HVIC管1101的控制信號,當(dāng)ICON為低電平時,HVIC管1101開始工作,當(dāng)ICON為高電平時,HVIC管1101停止工作。
[0073]調(diào)整電路1141的作用是:
[0074]當(dāng)調(diào)整電路1141的控制端為低電平時,調(diào)整電路1141的輸入端與輸出端之間實現(xiàn)阻值較小的電阻特性;
[0075]當(dāng)調(diào)整電路1141的控制端為高電平時,調(diào)整電路1141的輸入端與輸出端之間實現(xiàn)阻值較大的電阻特性;
[0076]S卩:當(dāng)調(diào)整電路1141的控制端為低電平時,IGBT管1127的開關(guān)速度較快,當(dāng)調(diào)整電路1141的控制端為高電平時,IGBT管1127的開關(guān)速度較慢。
[0077]在本發(fā)明的一個實施例中,自適應(yīng)電路1105的具體電路結(jié)構(gòu)如圖7所示,具體為:
[0078]ITRIP接電壓比較器2010的正輸入端、電壓比較器2014的正輸入端;電壓比較器2010的負(fù)輸入端接電壓源2018的正端;電壓源2018的負(fù)端接GND;電壓比較器2014的負(fù)輸入端接電壓源2019的正端;電壓源2019的負(fù)端接GND ;
[0079 ]電壓比較器2010的輸出端接與非門2011的其中一個輸入端和非門2012的輸入端;非門2012的輸出端接非門2013的輸入端;非門2013的輸出端即為自適應(yīng)電路1105的第二輸出立而;
[0080]電壓比較器2014的輸出端接與非門2011的另一個輸入端;與非門2011的輸出端接非門2016的輸入端;非門2016的輸出端即為自適應(yīng)電路1105的ICON端。
[0081]調(diào)整電路1141的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖8所示,具體為:
[0082]調(diào)整電路1141的輸入端接模擬開關(guān)2021的固定端;模擬開關(guān)2021的控制端即為調(diào)整電路1141的控制端;模擬開關(guān)2021的O選擇端接二極管2015的陽極和電阻2017的一端;模擬開關(guān)20 21的I選擇端接電阻20 20的一端;二極管2015的陰極和電阻2017的另一端、電阻2020的另一端相連并作為調(diào)整電路1141的輸出端。
[0083]以下說明上述實施例的工作原理及關(guān)鍵參數(shù)取值:電壓源2018可考慮設(shè)計為
0.5V,電壓源2019可考慮設(shè)計為0.6V;
[0084]在上述參數(shù)的基礎(chǔ)上,本發(fā)明提出的智能功率模塊在實際工作時可能會出現(xiàn)以下情況:
[0085]情況1:當(dāng)ITRIP電壓〈0.5V時,電壓比較器2010輸出低電平,從而自適應(yīng)電路1105的第二輸出端輸出低電平,并且與非門2011輸出高電平,從而非門2016輸出低電平使ICON輸出低電平。因為自適應(yīng)電路1105的第二輸出端輸出低電平,所以調(diào)整電路1141的控制端為低電平,調(diào)整電路1141的輸入端與輸出端之間為電阻2017和二極管2015并聯(lián)的組合;電阻2017為一個阻值較小的電阻,可以考慮設(shè)計為10 Ω,二極管2015為耐壓20V以上、IA電流能力的二極管,當(dāng)控制IGBT管1127開通時,柵極電阻幾乎為0,得到盡可能快的開通速度,降低開通損耗,當(dāng)控制IGBT管1127關(guān)斷時,柵極電阻為10 Ω,得到較快的關(guān)斷速度,控制關(guān)斷損耗;
[0086]情況2:當(dāng)ITRIP電壓>0.6V時,電壓比較器2010輸出高電平,并且,電壓比較器2014輸出高電平,與非門2011輸出低電平,從而非門2016輸出高電平使ICON輸出高電平,智能功率模塊1100進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)停止工作;
[0087]情況3:當(dāng)0.5V〈ITIRP電壓〈0.6V時,電壓比較器2010輸出高電平,從而自適應(yīng)電路1105的第二輸出端輸出高電平;并且電壓比較器2014輸出低電平,與非門2011的輸出端高電平,從而非門2016輸出低電平使ICON輸出低電平。因為自適應(yīng)電路1105的第二輸出端輸出高電平,所以調(diào)整電路1141的