[实用新型]一种高压大功率电机驱动器

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体混合集成电路，具体涉及用于飞机冷却系统的一种高压大功率电机驱动器。

背景技术

高压大功率电机驱动器可非常广泛应用到民用和军事各个领域。通常由驱动器、桥路开关、保护电路等功能模块电路组成，主要用于驱动高压无刷直流电动机。

现有工业级驱动器已经非常成熟。例如：IR、英飞凌、三菱公司有各个功率等级及电压梯度的IPM模块，已在电力、汽车领域广泛应用。但民用高压大功率驱动器，一般采用塑封形式，难以满足军用领域的高可靠性要求，及在恶劣环境下的使用要求。

传统的军用高压大功率电机驱动器一般采用分立器件技术进行布版，元器件采用塑封表贴器件组装，所以体积、重量较大，且发热量较大。例如：一个采用PCB技术进行布版的高压电机驱动器尺寸大约为25cm×16cm，要背负约1kg的散热片,近年来随着航天航空事业的高速发展，对电机驱动器提出了越来越高的要求。系统迫切需要体积小、可靠性好的器件。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提出一种能够满足用户对驱动器功率的要求，能够实时监测电路壳温，避免过温损伤问题的高压大功率电机驱动器。

为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案为：包括三路上桥臂驱动电路、三路下桥臂驱动电路和温度传感器，上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路均包括顺次连接的桥路驱动器、三相功率桥和功率管，所述的桥路驱动器为隔离型驱动电路，工作时需提供四路隔离电源，信号通过光耦隔离输入；所述的三相功率桥包括一个VDMOS管，VDMOS管的栅极均设置有栅极驱动电阻，VDMOS管连接至功率管。

所述的每路桥路驱动器上均设置有RC滤波网络，且电源与地之间设置有电源滤波电容。

所述的栅极驱动电阻上均并联有二极管和电阻网络。

所述的温度传感器采用10k薄膜采样电阻，精度小于0.1％，温度系数小于50ppm。

所述的高压大功率电机驱动器集成设置在DBC基板上。

所述的上桥臂驱动电路中均设置有限流电阻。

所述的VDMOS管采用耐压为600V的高电压功率管。

所述的高压大功率电机驱动器设置有材质为弥散铝铜的外壳底板，外壳底板的功率部分引脚为直径2mm的圆柱，峰值过电流能力为80A，绝缘子采用陶瓷绝缘子。

与现有技术相比，本实用新型的内置温度传感器，能够真实的反映电路真实的结温，实时监测电路壳温，避免过温损伤，同时采用高密度混合集成版图设计，可将同等级的高压大功率驱动器体积缩小为现有PCB技术的1/10，重量减小2/3，可靠性等级达到H级，具有体积小、可靠性高的特点，在航空用高母线电压机电系统中具有广阔的应用前景；并能满足航空机电系统对驱动器的小体积、可靠性和稳定性的要求。

更进一步，每路桥路驱动器均设置RC滤波网络，电源与地之间设置电源滤波电容，防止外界干扰使桥路产生误动作，进一步保证了电路的稳定性。

更进一步，栅极驱动电阻上均并接有二极管和电阻网络，能够加快VDMOS管的关断速度，减少开关损耗。

更进一步，通过设置温度传感器能够反映电路的温度，并采用专用温度测量芯片，具有精度高，稳定性好的特点，温度传感器采用薄膜采样电阻，相比于厚膜电阻，薄膜电阻温度系数小、性能稳定、可靠性高，且温度传感器芯片直接粘接在DBC基板上，更能真实的反映芯片真实的结温。

更进一步，电机驱动器在工作过程中要产生大量的热量，且由于输出电流大，工作电压高，对外壳的绝缘性，引脚的过电流能力，外壳的热阻都有很高的要求，本实用新型所用外壳底板材质为弥散铝铜，热阻低，导热性好，保证了模块能够承受高量级振动或冲击条件。功率部分引脚为直径2mm的圆柱，峰值过电流能力高达80A，能够满足大部分电机的功率驱动要求，绝缘子采用陶瓷绝缘子，强度、韧性都比玻璃绝缘子好，绝缘强度高，外壳封装形式采用平行封焊工艺，气密性好。

附图说明

图1为本实用新型电路原理图；

图2为本实用新型的电路引脚图。

具体实施方式