[发明专利]通用化的智能功率模块温控方法及变频设备

说明书

技术领域

 本发明属于变频系统技术领域，具体地说，是涉及一种用于控制智能功率模块温升的方法以及采用该温度控制方法设计的变频设备。

背景技术

在目前的变频空调或者其他变频类的家电产品中，经常会用到智能功率模块IPM，其作用是在输入控制信号的作用下将直流电源转换成交流电源加载到压缩机或者电机等被控对象上，驱动压缩机或者电机运转，并通过改变施加到压缩机或者电机上的交流电源的频率，实现对压缩机或者电机转速的自动控制。由于这种智能功率模块往往工作在大电流和高温下，从而使得其在长时间的运行过程中容易发生过热损坏等故障。

目前，解决智能功率模块过热损坏最常见的方法是：在智能功率模块内部植入热敏电阻，根据热敏电阻的阻值变化定时检测出智能功率模块的内部温度Tc，然后将检测到的温度Tc发送给控制芯片或者控制电路等控制端，控制端根据接收到的温度Tc的大小判断是否执行保护检出动作，并在温度Tc超过安全温度值时，通过控制系统停止运转来限制温度Tc的升高，达到对智能功率模块过热保护的目的。

采用这种保护措施，一旦智能功率模块的内部温度Tc过高导致系统执行保护检出动作时，往往造成系统运转的不连贯，从而给家电产品的使用者造成使用上的困扰。

另外，由于不同型号、不同厂家生产的智能功率模块，其内部使用的热敏电阻的型号并不一致，因而温阻曲线各不相同，有的是正向曲线(例如PTC型热敏电阻)，有的是负向曲线(例如NTC型热敏电阻)。这就造成设计者在针对不同类型的智能功率模块时，需要选择不同的温度点来设计温度控制软件，从而造成控制软件或参数等设计文件的不通用，不仅影响了产品的开发效率，而且造成人力物力的极大浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通用化的智能功率模块温控方法，通过控制智能功率模块在其内部温度到达保护检出前，对被控对象进行禁升频或者降频处理，从而确保了智能功率模块的内部温度能够尽量地控制在安全范围内，并且解决了控制软件的通用化问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种通用化的智能功率模块温控方法，包括以下过程：

针对不同型号的智能功率模块确定出与之对应的安全阈值Tmax和回差温度△T，写入控制软件；

在所述控制软件运行时，首先读取智能功率模块的型号信息，针对该型号信息调取出一组与之对应的Tmax和△T参数，用于后续的温控过程；

检测智能功率模块的内部温度Tc；

在内部温度Tc到达Tmax-△T至Tmax区间内时，控制智能功率模块的输出频率降低或者维持当前频率，以限制智能功率模块的温升。

作为对智能功率模块型号信息的一种优选标识方法，本发明采用硬件标识方法进行设计，即，将所述控制软件在控制芯片中运行，在所述控制芯片中设置至少一路配置管脚，控制芯片在运行所述控制软件时，首先检测所述配置管脚的电平状态，根据电平状态识别出智能功率模块的型号信息，然后根据识别出的型号信息调取与该型号信息相对应的Tmax和△T参数。

进一步的，在对系统进行硬件设计时，首先根据系统所选用的智能功率模块的型号，对控制芯片上的所述配置管脚的高低电平状态进行相应配置，以用于后续控制软件运行中的型号信息识别过程。

为了最大程度地发挥被控对象的输出能力，所述安全阈值Tmax优选设定为智能功率模块执行过热保护动作所对应的安全温度值。

进一步的，所述温度Tc通过设置于智能功率模块内部或者外部的热敏电阻检测获得，根据热敏电阻的温阻曲线获得温阻曲线在温度点为Tmax处的曲线斜率；根据所述曲线斜率确定△T的取值，并遵循曲线斜率的绝对值越大，△T的取值越大的原则。

为了对温控过程进行精确划分，将所述△T分成△T1和△T2两部分；所述智能功率模块在其内部温度Tc到达Tmax-△T1至Tmax区间内时，执行降频动作，所述△T1在3℃~5℃之间取值；所述智能功率模块在其内部温度Tc到达Tmax-△T1-△T2至Tmax-△T1区间内时，若温度Tc呈上升趋势，则对智能功率模块的输出频率不进行限制；若温度Tc呈下降趋势，则维持智能功率模块当前的输出频率；其中，所述△T2在3℃~5℃之间取值。

再进一步的，所述智能功率模块在其内部温度Tc低于Tmax-△T1-△T2时，对智能功率模块的输出频率不进行限制。

优选的，所述△T1、△T2的取值同样遵循热敏电阻的温阻曲线在温度点为Tmax处的曲线斜率的绝对值越大，△T1、△T2的取值越大的原则。