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。
中图分类号：TN452 文献标志码：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.257185
中文引用格式： 吴昊，李彩侠，张潇风. 一种大功率高集成智能功率驱动模块设计[J]. 电子技术应用，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： 吴昊，李彩侠，张潇风. 一种大功率高集成智能功率驱动模块设计[J]. 电子技术应用，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
无刷直流电动机具有优秀的线性机械特性、调速范围宽、启动转矩大、控制电路简单等特点[1]，克服了传统的直流电机机械电刷和换向器结构复杂、不可靠、使用起来维修不方便等问题，因而在工业控制领域得到了广泛的应用。
现代电力技术以及半导体技术的飞速发展带动了无刷直流电机驱动技术发展，使得无刷直流电机驱动的场合越来越广泛。传统的采用分立式器件组成功率驱动电路使用器件比较多、调试复杂，一致性差、体积大以及抗干扰性弱制约了驱动电路的发展。为了适应更高电压电流驱动能力以及智能化的驱动要求，体积小、可靠性高、外围电路设计简单的智能功率驱动模块应运而生[2]。
本文介绍的大功率高集成度智能功率驱动模块将三相桥6个功率MOS管、MOS管栅极驱动电路及各类保护电路集成在一个封装内，并采用冷底板设计，使系统的功能设计、散热设计和机械结构设计相对比较简单， 而且由于免去了高频信号线的布线，因而也减少了系统的高频干扰， 提高了系统的工作可靠性和电源品质。
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作者信息：
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，安徽 合肥 230088）
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