一种大功率高集成智能功率驱动模块设计
电子技术应用
吴昊，李彩侠，张潇风
中国电子科技集团公司第四十三研究所
摘要： 针对大功率无刷直流电机驱动需求，提出了一种采用厚膜混合集成工艺的智能功率驱动模块设计，该模块最大工作电压为500 V，最大输出电流为30 A。内部包括防直通死区电路设计、输入输出电气隔离设计，以及隔离DC/DC变换器、高端悬浮供电电路等，避免了功率部分对前级电路的损害，同时采用全金属密封封装形式，保证了模块的可靠性，提升了模块的散热能力，并且外围电路简单，可以有效缩短电机伺服驱动系统研制周期。
中圖分類號：TN452 文獻標志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.257185
中文引用格式： 吳昊，李彩俠，張瀟風. 一種大功率高集成智能功率驅動模塊設計[J]. 電子技術應用，2026，52(6)：124-130.
英文引用格式： Wu Hao，Li Caixia，Zhang Xiaofeng. Design of a high power and high integration intelligent power drive module[J]. Application of Electronic Technique，2026，52(6)：124-130.
中文引用格式： 吳昊，李彩俠，張瀟風. 一種大功率高集成智能功率驅動模塊設計[J]. 電子技術應用，2026，52(6)：124-130.
英文引用格式： Wu Hao，Li Caixia，Zhang Xiaofeng. Design of a high power and high integration intelligent power drive module[J]. Application of Electronic Technique，2026，52(6)：124-130.
Design of a high power and high integration intelligent power drive module
Wu Hao，Li Caixia，Zhang Xiaofeng
The 43rd Research Institute of CETC
Abstract： In response to the driving requirements of high-power brushless DC motor, a design of an intelligent power drive module using thick film hybrid integrated process is proposed. The module features a maximum operating voltage of 500 V and a maximum output current of 30 A. The module includes anti-shoot-through dead-time circuit design, input-output electrical isolation design, as well as an isolated DC/DC converter and high-side floating power supply circuit, etc. These features prevent damage to the preceding circuitry from the power stage. Furthermore, the module is encased in a fully hermetic metal package, ensuring reliability and enhancing its heat dissipation capability. In addition, its simple peripheral circuitry effectively shortens the development cycle of motor servo drive systems.
Key words : intelligent power drive module；thick film hybrid integration；flyback；fully hermetic metal
引言
無刷直流電動機具有優秀的線性機械特性、調速范圍寬、啟動轉矩大、控制電路簡單等特點[1]，克服了傳統的直流電機機械電刷和換向器結構復雜、不可靠、使用起來維修不方便等問題，因而在工業控制領域得到了廣泛的應用。
現代電力技術以及半導體技術的飛速發展帶動了無刷直流電機驅動技術發展，使得無刷直流電機驅動的場合越來越廣泛。傳統的采用分立式器件組成功率驅動電路使用器件比較多、調試復雜，一致性差、體積大以及抗干擾性弱制約了驅動電路的發展。為了適應更高電壓電流驅動能力以及智能化的驅動要求，體積小、可靠性高、外圍電路設計簡單的智能功率驅動模塊應運而生[2]。
本文介紹的大功率高集成度智能功率驅動模塊將三相橋6個功率MOS管、MOS管柵極驅動電路及各類保護電路集成在一個封裝內，并采用冷底板設計，使系統的功能設計、散熱設計和機械結構設計相對比較簡單， 而且由于免去了高頻信號線的布線，因而也減少了系統的高頻干擾， 提高了系統的工作可靠性和電源品質。
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作者信息：
吳昊，李彩俠，張瀟風
（中國電子科技集團公司第四十三研究所，安徽 合肥 230088）
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