智能功率模块电路和空调器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能功率模块技术领域，具体而言，涉及一种智能功率模块电路和一种空调器。
【背景技术】
[0002]智能功率模块(Intelligent Power Module，简称IPM)是一种将电力电子分立器件和集成电路技术集成在一起的功率驱动器，智能功率模块包含功率开关器件和高压驱动电路，并带有过电压、过电流和过热等故障检测电路。智能功率模块的逻辑输入端接收主控制器的控制信号，输出端驱动压缩机或后续电路工作，同时将检测到的系统状态信号送回主控制器。相对于传统分立方案，智能功率模块具有高集成度、高可靠性、自检和保护电路等优势，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、变频家电的理想电力电子器件。
[0003]智能功率模块在实际工作时，下桥臂信号输入端输入的O?5V的信号通过低压电平转换电路转换为O?15V的逻辑电压后从低压区信号输出端输出；上桥臂信号输入端的输入的O?5V的信号通过低压电平转换电路转换为O?15V的逻辑电压后，还需要经过高压电平转换电路转换之后，从高压区信号输出端输出。
[0004]目前，高压电平转换电路一般使用高DMOS管对电压进行隔离，因为高压DMOS管需要承受600V以上的电压，所以高压DMOS管的面积一般较大，导致其开关速度一般较慢，为了降低功耗，对高压DMOS管的开通时间的控制不会直接使用输入信号的脉冲宽度进行控制，而会在输入信号的上升沿产生一个窄脉冲、在输入信号的下降沿产生另一个窄脉冲，以分别控制两个高压DMOS管的短时间导通，具体的波形图如图1(A)所示。但是，若窄脉冲的宽度过大，将增加智能功率模块的功耗；若窄脉冲的宽度过小，将导致高压DMOS管无法导通。一般来说，窄脉冲的宽度在300ns?500ns之间，这决定了智能功率模块的输入信号宽度必须大于300ns，否则在上升沿触发的脉冲信号还没有结束时下降沿触发的脉冲信号就已经到来，会导致意外情况的发生，具体的波形图如图1(B)所示。
[0005]上述的高压电平转换电路在早期的智能功率模块的使用场合是合适的，但随着智能功率模块在变频空调等领域的应用，超低频率运行对输入信号的宽度提出了新的需求，由于变频空调在高温运行时，输入信号的宽度一般较窄，若输入信号宽度只能限制在300ns以上，将限制变频空调高温运行的降频范围，造成安全事故，最终使应用厂家为了进一步降低功耗而放弃使用智能功率模块重新使用IGBT单管对变频压缩机进行控制，造成智能功率模块应用市场萎缩。
[0006]因此，如何能够实现DMOS管工作在更短的开关时间内，尤其是在高温运行的场景下，以在确保变频空调器能够正常运行的前提下，尽可能降低智能功率模块的功耗成为亟待解决的技术问题。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
[0008]为此，本实用新型的一个目的在于提出了一种新的智能功率模块电路，使得在变频空调器高温运行时，即输入信号的脉宽较窄时，能够适应性地调整输入至DMOS的驱动信号的脉宽，以实现在确保变频空调器能够正常运行的前提下，有效降低智能功率模块的功耗。
[0009]本实用新型的另一个目的在于提出了一种空调器。
[0010]为实现上述目的，根据本实用新型的第一方面的实施例，提出了一种智能功率模块电路，包括:三相高压电平转换电路，所述三相高压电平转换电路中的每一相高压电平转换电路的输入端连接至所述智能功率模块电路中对应相的上桥臂信号输入端，所述每一相高压电平转换电路的输出端连接至所述智能功率模块电路中对应相的高压区；
[0011]所述每一相高压电平转换电路包括:脉宽自适应电路，所述脉宽自适应电路的输入端作为所述每一相高压电平转换电路的输入端，所述脉宽自适应电路具有第一输出端和第二输出端，其中，所述脉宽自适应电路可基于所述智能功率模块电路的温度变化输出脉宽不同的驱动信号；
[0012]第一 DMOS管，所述第一 DMOS管的栅极连接至所述第一输出端，所述第一 DMOS管的衬底和源极相连并连接至所述智能功率模块电路的低压区供电电源负端；第二 DMOS管，所述第二 DMOS管的栅极连接至所述第二输出端，所述第二 DMOS管的衬底和源极相连并连接至所述低压区供电电源负端，所述第一 DMOS管和所述第二 DMOS管的漏极相连作为所述每一相高压电平转换电路的输出端。
[0013]根据本实用新型的实施例的智能功率模块电路，由于每一相高压电平转换电路包括脉宽自适应电路，且脉宽自适应电路可以基于智能功率模块电路的温度变化输出脉宽不同的驱动信号，因此能够在变频空调高温运行时，即在输入信号的脉宽较窄时，适应性地调整输入至第一 DMOS管和第二 DMOS管的驱动信号的脉宽，以实现在确保变频空调器能够正常运行的前提下，有效降低智能功率模块的功耗。
[0014]根据本实用新型的上述实施例的智能功率模块电路，还可以具有以下技术特征:
[0015]根据本实用新型的一个实施例，所述脉宽自适应电路输出的驱动信号的脉宽与所述智能功率模块电路的温度值成反相关关系。
[0016]具体地，由于变频空调器在高温运行时，输入信号的脉宽较窄，因此为了确保第一DMOS管和第二 DMOS管的开关时间适应输入信号的脉宽，可以在智能功率模块电路的温度较高时，由脉宽自适应电路输出脉宽较窄的驱动信号。
[0017]根据本实用新型的一个实施例，所述脉宽自适应电路包括:
[0018]施密特触发器，所述施密特触发器的输入端作为所述脉宽自适应电路的输入端，所述施密特触发器的输出端连接至第一非门的输入端、第二非门的输入端和第一与非门的第一输入端；
[0019]所述第一非门的输出端连接至第二与非门的第一输入端，所述第二与非门的输出端连接至第三非门的输入端，所述第三非门的输出端作为所述脉宽自适应电路的第一输出端;
[0020]所述第二非门输出端连接至第四非门的输入端，所述第四非门的输出端连接至第五非门的输入端，所述第五非门的输出端连接至第六非门的输入端，所述第六非门的输出端连接至所述第二与非门的第二输入端；
[0021]所述第一与非门的第二输入端连接至所述第五非门的输出端与所述第六非门的输入端之间，所述第一与非门的输出端连接至第七非门的输入端，所述第七非门的输出端作为所述脉宽自适应电路的第二输出端；
[0022]所述脉宽自适应电路还包括:
[0023]电流源，所述电流源的负极连接至所述脉宽自适应电路的低压区供电电源正端，所述电流源的正极连接至二极管的阳极，所述二极管的阴极连接至所述低压区供电电源负端;
[0024]比较器，所述比较器的负输入端连接至所述电流源的正极与所述二极管的阳极之间，所述比较器的正输入端连接至电压源的正极，所述电压源的负极连接至所述低压区供电电源负端；
[0025]触发器，所述触发器的S端连接至所述比较器的输出端，所述触发器的R端连接至所述第七非门的输出端，所述触发器的Q端连接至第八非门的输入端，所述第八非门的输出端连接至第九非门的输入端；
[0026]NMOS管，所述NMOS管的栅极连接至所述第九非门的输出端，所述NMOS管的衬底与源极相连并连接至所述低压区供电电源负端，所述NMOS管的漏极连接至所述第二非门的输出端与所述第四非门的输入端之间；
[0027]第一电容，所述第一电容的第一端连接至所述NMOS管的漏极，所述第一电容的第二端连接至所述低压区供电电源负端；
[0028]第二电容，所述第二电容的第一端连接至所述第四非门的输出端与所述第五非门的输入端之间，所述第二电容的第二端连接至所述低压区供电电源负端。
[0029]根据本实用新型的一个实施例，还包括:三相上桥臂电路，所述三相上桥臂电路中的每一相上桥臂电路的输入端连接至所述智能功率模块电路的三相高压区中对应相的信号输出端；三相下桥臂电路，所述三相下桥臂电路中的每一相下桥臂电路的输入端连接至所述智能功率模块电路的三相低压区中对应相的信号输出端。
[0030]其中，三相上桥