[实用新型]智能功率模块

说明书

技术领域

本实用新型属于电子器件制造工艺领域，尤其涉及一种智能功率模块。

背景技术

智能功率模块（Intelligent Power Module，IPM）是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动类产品。IPM把功率开关器件和高压驱动电路集成在一起，并内藏有过电压、过电流和过热等故障检测电路。IPM一方面接收MCU（Microprogrammed Control Unit，微程序控制器）的控制信号，驱动后续电路工作，另一方面将系统的状态检测信号送回MCU。与传统分立方案相比，IPM以其高集成度、高可靠性等优势赢得越来越大的市场，尤其适合于驱动电机的变频器及各种逆变电源，是变频调速，冶金机械，电力牵引，伺服驱动，变频家电的一种理想电力电子器件。

现行智能功率模块100的电路原理如图1（A）所示：

HVIC（High Voltage Integrated Circuit，高压集成电路）管101的VCC端作为智能功率模块100的低压区供电电源正端VDD，VDD一般为15V；HVIC管101的HIN1端作为智能功率模块100的U相上桥臂输入端UHIN；HVIC管101的HIN2端作为智能功率模块100的V相上桥臂输入端VHIN；HVIC管101的HIN3端作为智能功率模块100的W相上桥臂输入端WHIN；HVIC管101的LIN1端作为智能功率模块100的U相下桥臂输入端ULIN；HVIC管101的LIN2端作为智能功率模块100的V相下桥臂输入端VLIN；HVIC管101的LIN3端作为智能功率模块100的W相下桥臂输入端WLIN。在此，智能功率模块100的U、V、W三相的六路输入接收0～5V的输入信号。

HVIC管101的GND端作为智能功率模块100的低压区供电电源负端COM；HVIC管101的VB1端作为智能功率模块100的U相高压区供电电源正端UVB；HVIC管101的HO1端与U相上桥臂IGBT（Insulated Gate Bipolar Translator，绝缘栅门极晶体管）管121的栅极相连；HVIC管101的VS1端与IGBT管121的发射极、FRD（Fast Recovery Diode，快速恢复二极管）管111的阳极、U相下桥臂IGBT管124的集电极、FRD管114的阴极相连，并作为智能功率模块100的U相高压区供电电源负端UVS；HVIC管101的VB2端作为智能功率模块100的U相高压区供电电源正端VVB；HVIC管101的HO3端与V相上桥臂IGBT管123的栅极相连；HVIC管101的VS2端与IGBT管122的发射极、FRD管112的阳极、V相下桥臂IGBT管125的集电极、FRD管115的阴极相连，并作为智能功率模块100的W相高压区供电电源负端VVS；HVIC管101的VB3端作为智能功率模块100的W相高压区供电电源正端WVB；HVIC管101的HO3端与W相上桥臂IGBT管123的栅极相连；HVIC管101的VS3端与IGBT管123的发射极、FRD管113的阳极、W相下桥臂IGBT管126的集电极、FRD管116的阴极相连，并作为智能功率模块100的W相高压区供电电源负端WVS；HVIC管101的LO1端与IGBT管124的栅极相连；HVIC管101的LO2端与IGBT管125的栅极相连；HVIC管101的LO3端与IGBT管126的栅极相连；IGBT管124的发射极与FRD管114的阳极相连，并作为智能功率模块100的U相低电压参考端UN；IGBT管125的发射极与FRD管115的阳极相连，并作为智能功率模块100的V相低电压参考端VN；IGBT管126的发射极与FRD管116的阳极相连，并作为智能功率模块100的W相低电压参考端WN。

IGBT管121的集电极、FRD管111的阴极、IGBT管122的集电极、FRD管112的阴极、IGBT管123的集电极、FRD管113的阴极相连，并作为智能功率模块100的高电压输入端P，P一般接300V。

HVIC管101的作用是：将输入端HIN1、HIN2、HIN3和LIN1、LIN2、LIN3的0～5V的逻辑信号分别传到输出端HO1、HO2、HO3和LO1、LO2、LO3，其中HO1、HO2、HO3是VS～VS+15V的逻辑信号，LO1、LO2、LO3是0～15V的逻辑信号。

参照图1（B）说明现有智能功率模块100的结构。图1（C）是智能功率模块100的取出封装树脂后的俯视图，图1（D）是图1（B）的X-X’线剖面图。