功率器件和电器制造技术

技术编号:21437604 阅读:33 留言:0更新日期:2019-06-22 13:38
本申请公开了一种功率器件和电器。功率器件包括控制输入端、上桥臂开关管和下桥臂开关管、上电阻组和下电阻组、与控制输入端相连且通过上电阻组连接上桥臂开关管的第一驱动电路、以及与控制输入端相连且通过下电阻组连接下桥臂开关管的第二驱动电路。控制输入端能够接入高电平或者低电平,当控制输入端接入高电平时,第一驱动电路及第二驱动电路输出第一电压范围的高低电平信号,当控制输入端接入低电平时,第一驱动电路及第二驱动电路输出第二电压范围的高低电平信号,第一电压范围与第二电压范围不同。本申请的功率器件和电器能够提高氮化镓智能功率模块和硅智能功率模块的适配性,使氮化镓智能功率模块和硅智能功率模块的性能得到发挥。

【技术实现步骤摘要】
功率器件和电器
本申请涉及电器
,特别涉及一种功率器件和一种具有该功率器件的电器。
技术介绍
智能功率模块(IntelligentPowerModule,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(功率器件)。智能功率模块把功率开关器件(如氮化镓(GaN)器件或硅(Si)器件)和高压集成电路(HighVoltageIntegratedCircuit,HVIC)管集成在一起,并内藏有过电压、过电流和过热等故障检测电路。然而,GaN器件和Si器件的阈值电压不同,一般来说,GaN器件的阈值电压低于Si器件,如果驱动GaN器件和Si器件为同一款高压集成电路管,若保证Si器件正常工作而使用较高电压给高压集成电路管供电,则会造成GaN器件的栅极被击穿;如果为了保证GaN器件不被击穿而使用较低电压给高压集成电路管供电,则会造成整个Si智能功率模块的功耗提高,甚至造成Si器件不能工作。
技术实现思路
为解决上述技术问题,本申请提供了一种功率器件和电器。本申请实施方式的功率器件包括控制输入端、上桥臂开关管和下桥臂开关管、上电阻组和下电阻组、第一驱动电路及第二驱动电路。所述第一驱动电路与控制输入端相连且通过上电阻组连接上桥臂开关管。所述第二驱动电路与控制输入端相连且通过下电阻组连接下桥臂开关管。所述控制输入端能够接入高电平或者低电平,当所述控制输入端接入所述高电平时,所述第一驱动电路及所述第二驱动电路输出第一电压范围的高低电平信号,当所述控制输入端接入所述低电平时,所述第一驱动电路及所述第二驱动电路输出第二电压范围的高低电平信号,所述第一电压范围与所述第二电压范围不同。本申请实施方式的电器包括功率器件和处理器。所述处理器与所述功率器件连接。所述功率器件包括控制输入端、上桥臂开关管和下桥臂开关管、上电阻组和下电阻组、第一驱动电路及第二驱动电路。所述第一驱动电路与控制输入端相连且通过上电阻组连接上桥臂开关管。所述第二驱动电路与控制输入端相连且通过下电阻组连接下桥臂开关管。所述控制输入端能够接入高电平或者低电平,当所述控制输入端接入所述高电平时,所述第一驱动电路及所述第二驱动电路输出第一电压范围的高低电平信号,当所述控制输入端接入所述低电平时,所述第一驱动电路及所述第二驱动电路输出第二电压范围的高低电平信号,所述第一电压范围与所述第二电压范围不同。本申请实施方式的功率器件和电器通过控制高压集成电路管的控制输入端接入高电平或者低电平,当控制输入端接入高电平时,第一驱动电路及第二驱动电路输出第一电压范围的高低电平信号以使GaN器件完全导通状态且栅极不会被击穿;当控制输入端接入低电平时,第一驱动电路及第二驱动电路输出不同于第一电压范围的第二电压范围的高低电平信号以使Si器件完全导通状态,从而提高了氮化镓智能功率模块和硅智能功率模块的适配性,使氮化镓智能功率模块和硅智能功率模块的性能得到发挥。为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。附图说明图1为本申请实施方式的功率器件的电路结构图;图2为本申请实施方式的上桥臂开关管和下桥臂开关管的结构示意图;图3为本申请另一实施方式的上桥臂开关管和下桥臂开关管的结构示意图;图4为本申请另一实施方式的上桥臂开关管和下桥臂开关管的结构示意图;图5为本申请又一实施方式的上桥臂开关管和下桥臂开关管的结构示意图;图6为本申请再一实施方式的上桥臂开关管和下桥臂开关管的结构示意图;图7为本申请实施方式的功率器件的模块示意图图8为本申请实施方式的功率器件通过邦定线将控制输入端SS与电源连接的电路结构图;图9为本申请实施方式的功率器件通过邦定线将控制输入端SS与电源连接的示意图;图10为本申请实施方式的功率器件通过邦定线将控制输入端SS与地连接的电路结构图;图11为本申请实施方式的功率器件通过邦定线将控制输入端SS与地连接的示意图;图12为本申请实施方式的UH驱动电路的示意图;图13为本申请实施方式的VH驱动电路的示意图;图14为本申请实施方式的WH驱动电路的示意图;图15为本申请实施方式的UL/VL/WL驱动电路的示意图;图16为本申请实施方式的电器的模块示意图。具体实施方式下面详细描述本申请的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“顶”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。请参阅图1,本申请实施方式的功率器件100包括控制输入端SS、上桥臂开关管127和下桥臂开关管128、上电阻组107和下电阻组108、第一驱动电路105及第二驱动电路106。第一驱动电路105与控制输入端SS相连且通过上电阻组107连接上桥臂开关127管。第二驱动电路128与控制输入端SS相连且通过下电阻组108连接下桥臂开关管128。控制输入端SS能够接入高电平或者低电平,当控制输入端SS接入高电平时,第一驱动电路105及第二驱动电路106输出第一电压范围的高低电平信号,当控制输入端SS接入低电平时,第一驱动电路105及第二驱动电路106输出第二电压范围的高低电平信号,第一电压范围与第二电压范围不同。本申请实施方式的功率器件100通过控制高压集成电路(HighVoltageIntegratedCircuit,HVIC)管111的控制输入端SS接入高电平或者低电平,当控制输入端SS接入高电平时,第一驱动电路105及第二驱动电路106输出第一电压范围的高低电平信号以使GaN器件处于完全导通状态且栅极不会被击穿。当控制输入端SS接入低电平时,第一驱动电路105及第二驱动电路106输出不同于第一电压范围的第二电压范围的高低电平信号以使Si器件处于完全导通状态,从而提高了氮化镓智能功率模块和硅智能功率模块的适配性,使氮化镓智能功率模块和硅智能功率模块的性能得到发挥。此外,功率器件100的供电电压为15V不变,外围电路不需要进行修改,HVIC管111的功耗没有发生本质增加。由于同一款HVIC管111驱动GaN器件和驱动Si器件,生产本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率器件,其特征在于,包括:控制输入端;上桥臂开关管和下桥臂开关管;上电阻组和下电阻组;与所述控制输入端相连且通过所述上电阻组连接所述上桥臂开关管的第一驱动电路;与所述控制输入端相连且通过所述下电阻组连接所述下桥臂开关管的第二驱动电路;所述控制输入端能够接入高电平或者低电平,当所述控制输入端接入所述高电平时,所述第一驱动电路及所述第二驱动电路输出第一电压范围的高低电平信号,当所述控制输入端接入所述低电平时,所述第一驱动电路及所述第二驱动电路输出第二电压范围的高低电平信号,所述第一电压范围与所述第二电压范围不同。

【技术特征摘要】
1.一种功率器件,其特征在于,包括:控制输入端;上桥臂开关管和下桥臂开关管;上电阻组和下电阻组;与所述控制输入端相连且通过所述上电阻组连接所述上桥臂开关管的第一驱动电路;与所述控制输入端相连且通过所述下电阻组连接所述下桥臂开关管的第二驱动电路;所述控制输入端能够接入高电平或者低电平,当所述控制输入端接入所述高电平时,所述第一驱动电路及所述第二驱动电路输出第一电压范围的高低电平信号,当所述控制输入端接入所述低电平时,所述第一驱动电路及所述第二驱动电路输出第二电压范围的高低电平信号,所述第一电压范围与所述第二电压范围不同。2.根据权利要求1所述的功率器件,其特征在于,所述功率器件还包括GND端和VCC端,当所述控制输入端通过邦定线与所述GND端连接时,所述控制输入端接入低电平;当所述控制输入端通过邦定线与所述VCC端的连接时,所述控制输入端接入高电平。3.根据权利要求1所述的功率器件,其特征在于,所述功率器件包括控制器,所述控制输入端与所述控制器连接,所述控制器用于控制所述控制输入端接入高电平或者低电平。4.根据权利要求1所述的功率器件,其特征在于,所述第一电压范围为0V-3V,所述第二电压范围为0V-15V。5.根据权利要求1至4任一项所述的功率器件,其特征在于,所述第一驱动电路包括UH驱动电路、VH驱动电路和WH驱动电路;所述第二驱动电路包括UL/VL/WL驱动电路;所述上桥臂开关管包括第一上桥臂开关管、第二上桥臂开关管及第三上桥臂开关管;所述下桥臂开关管包括第一下桥臂开关管、第二下桥臂开关管及第三下桥臂开关管;所述上电阻组包括第一上开关电阻、第二上开关电阻及第三上开关电阻;所述下电阻组包括第一下开关电阻、第二下开关电阻及第三下开关电阻;其中,所述控制输入端均与所述UH驱动电路、所述VH驱动电路和所述WH驱动电路相连,所述UH驱动电路通过所述第一上开关电阻连接并驱动所述第一上桥臂开关管,所述VH驱动电路通过所述第二上开关电阻连接并驱动所述第二上桥臂开关管,所述WH驱动电路通过所述第三上开关电阻连接并驱动所述第三上桥臂开关管;所述控制输入端与所述UL/VL/WL驱动电路相连,所述UL/VL/WL驱动电路通过所述第一下开关电阻连接并驱动所述第一下桥臂开关管,所述UL/VL/WL驱动电路通过所述第二下开关电阻连接并驱动所述第二下桥臂开关管,所述UL/VL/WL驱动电路通过所述第三下开关电阻连接并驱动所述第三下桥臂开关管。6.根据权利要求5所述的功率器件,其特征在于,当所述第一上桥臂开关管、所述第二上桥臂开关管、所述第三上桥臂开关管、所述第一下桥臂开关管、所述第二下桥臂开关管及所述第三下桥臂开关管均包括GaN器件时,向所述控制输入端输入的信号的电平为高电平;当所述第一上桥臂开关管、所述第二上桥臂开关管、所述第三上桥臂开关管、所述第一下桥臂开关管、所述第二下桥臂开关管及所述第三下桥臂开关管均包括Si器件时,向所述控制输入端输入的信号的电平为低电平。7.根据权利要求6所述的功率器件,其特征在于,所述UH驱动电路、所述VH驱动电路或所述WH驱动电路包括:第一输入子电路,所述第一输入子电路与所述控制输入端相连,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯宇翔
申请(专利权)人:广东美的制冷设备有限公司美的集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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