智能功率模块IPM 电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能功率模块IPM电路，包括：第一至第N?IGBT；每个RC电路均包括栅极电阻和栅极电容的第一至第N?RC电路，每个RC电路中的栅极电容并联在对应的IGBT的栅极和发射极之间；具有N个输出端且分别与每个RC电路中的栅极电阻相连的用于输出驱动信号以驱动第一至第N?IGBT开通或关断的驱动电路。该IPM电路通过在每个IGBT的栅极和发射极之间并联栅极电容，从而实现调小栅极电阻的阻值，且栅极电容能有效吸收IGBT栅极产生的寄生振荡杂波，提高IGBT的噪声承受能力即抗干扰能力，使栅极电压更加平稳，减小了续流二极管恢复时间的浪涌电压，更好地满足用户的需求。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种智能功率模块IPM电路，包括：第一至第N?IGBT；每个RC电路均包括栅极电阻和栅极电容的第一至第N?RC电路，每个RC电路中的栅极电容并联在对应的IGBT的栅极和发射极之间；具有N个输出端且分别与每个RC电路中的栅极电阻相连的用于输出驱动信号以驱动第一至第N?IGBT开通或关断的驱动电路。该IPM电路通过在每个IGBT的栅极和发射极之间并联栅极电容，从而实现调小栅极电阻的阻值，且栅极电容能有效吸收IGBT栅极产生的寄生振荡杂波，提高IGBT的噪声承受能力即抗干扰能力，使栅极电压更加平稳，减小了续流二极管恢复时间的浪涌电压，更好地满足用户的需求。【专利说明】智能功率模块IPM电路
本技术涉及电子
，特别涉及一种智能功率模块IPM电路。
技术介绍
目前，IPM(Intelligent Power Module,智能功率模块)具有短路保护、过流保护、过热保护和欠压锁定等功能。其中，IPM包括驱动电路、IGBT (Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)、续流二极管、栅极电阻等。IPM通过调节栅极电阻的大小从而控制IGBT的栅极电压前沿和后沿的陡度，进而控制IGBT的开关损耗。参考图1所示,为现有技术的IPM电路的一类结构示意图。其中，如图1所示，该电路以驱动电路Ue’控制一个IGBT为例，需要说明的是，虽然该电路以一个为例，但是该电路也可以通过多个驱动器控制多个IGBT的开通和断开，下面将对现有技术中具有多个驱动器从而控制多个IGBT的开通和断开的IPM电路进行详细介绍。参考图2所不,为现有技术的IPM电路的另一类结构不意图。在此，该电路以驱动电路Ue’控制六个IGBT为例对具有多个驱动器从而控制多个IGBT的开通和断开的IPM电路进行详细介绍。具体地，该电路中的驱动电路Ue’中的驱动器Ul ’、驱动器U2’、驱动器U3’和驱动器U4’控制对应的IGBT的开通和关断。具体地，驱动电路Ue’中的每个驱动器对对应的IGBT的栅极进行充电以达到栅极开通电压VeE(m)，或者是对对应的IGBT的栅极进行放电以达到栅极关断电压VeE(()ff)，即言，IGBT的开通和关断是通过驱动电路UG，中的驱动器对栅极电压的充放电从而实现的。具体地，阻值较小的栅极电阻相应的对应的栅极电压的充放电较快，从而缩短了对应的IGBT的开关时间，减小了对应的IGBT的开关损耗。另外，阻值较小的栅极电阻增强了器件工作的耐固性，即避免了电压变化率dv/dt带来的误开通。需要说明的是，栅极电阻串接在栅极电路中，从而实现改善控制脉冲前沿和后沿的陡度，防止振荡，减小了 IGBT的集电极电压的尖脉冲值。综上所述，栅极电阻的阻值对IGBT的动态特性产生极大的影响，具体描述如下:(I)栅极电阻的阻值减小时，栅极电压的前沿和后沿变陡，对栅极电压的充放电较快，能缩短对应IGBT的开关时间，减小对应IGBT的开关损耗，增强器件工作的耐固性，避免由于电压变化率dv/dt而误开通。但不足的是，噪声承受能力小即抗干扰能力弱，只能承受较小的栅极干扰，并可能导致栅极_发射极电容和栅极驱动导线的寄生电感产生振荡，容易产生寄生振荡杂波，使开通时的电流变化率di/dt变大，增大续流二极管恢复时间的浪涌电压。(2)栅极电阻的阻值增大时，与描述(I)中的性能相反。具体地，增大栅极电阻的阻值，能够减小对应的IGBT开通时对应的续流二极管的反向恢复过电压，减小了通态下出现短路的冲击电流值。但不足的是，当栅极电阻增大时，栅极电压的前沿和后沿变缓，延长了 IGBT的开通和关断的开关时间，增大了 IGBT的开通和关断的开关损耗。
技术实现思路
本技术的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题。为此，本技术的一个目的在于提出一种智能功率模块IPM电路。该IPM电路能减小栅极电阻的阻值，且能有效吸收IGBT栅极产生的寄生振荡杂波，提高IGBT的噪声承受能力即抗干扰能力，使栅极电压更加平稳，减小了续流二极管恢复时间的浪涌电压，更好地满足用户的需求。本技术的另一个目的在于提出一种智能功率模块IPM电路。为达到上述目的，本技术第一方面提出了一种智能功率模块IPM电路，包括:第一至第N IGBT，其中，N为正整数；第一至第N RC电路，所述第一至第N RC电路中的每个RC电路均包括栅极电阻和栅极电容，所述每个RC电路中的栅极电容并联在对应的IGBT的栅极和发射极之间，所述每个RC电路中的栅极电阻的一端与对应的IGBT的栅极相连；以及驱动电路，所述驱动电路具有N个输出端，所述N个输出端分别与所述每个RC电路中的栅极电阻的另一端相连，所述驱动电路用于输出驱动信号以驱动所述第一至第N IGBT开通或关断。根据本技术的智能功率模块IPM电路，通过在每个IGBT的栅极和发射极之间并联栅极电容，从而实现减小栅极电阻的阻值，加快了栅极电压的充放电，缩短了 IGBT的开关时间，减小了 IGBT的开关损耗，增强了器件工作的耐固性，避免了由于电压变化率dv/dt而误开通。并且，栅极电容能有效吸收IGBT栅极寄生振荡杂波，提高IGBT的抗干扰能力，使栅极电压更加平稳，减小了续流二极管恢复时间的浪涌电压，更好地满足用户的需求。为达到上述目的，本技术第二方面提出了一种智能功率模块IPM电路，包括:第一 IGBT ;第一 RC电路，所述第一 RC电路包括栅极电阻和栅极电容，所述RC电路中的栅极电容并联在第一 IGBT的栅极和发射极之间，所述第一 RC电路中的栅极电阻的一端与第一IGBT的栅极相连；以及驱动电路，所述驱动电路的输出端与所述第一 RC电路中的栅极电阻的另一端相连，所述驱动电路用于输出驱动信号以驱动所述第一 IGBT开通或断开。根据本技术的智能功率模块IPM电路，通过在IGBT的栅极和发射极之间并联栅极电容，从而实现减小栅极电阻的阻值，加快了栅极电压的充放电，缩短了 IGBT的开关时间，减小了 IGBT的开关损耗，增强了器件工作的耐固性，避免了由于电压变化率dv/dt而误开通。并且，栅极电容能有效吸收IGBT栅极寄生振荡杂波，提高IGBT的抗干扰能力，使栅极电压更加平稳，减小了续流二极管恢复时间的浪涌电压，更好地满足用户的需求本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。【专利附图】【附图说明】本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:图1为现有技术的一类IPM电路的结构示意图；图2为现有技术的另一类IPM电路的结构不意图；图3为根据本技术一个实施例的智能功率模块IPM电路的结构示意图；以及图4为根据本技术另一个实施例的智能功率模块IPM电路的结构示意图。【具体实施方式】下面详细描述本技术的实施例，所述实施例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例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能功率模块IPM电路，其特征在于，包括：第一至第N?IGBT，其中，N为正整数；第一至第N?RC电路，所述第一至第N?RC电路中的每个RC电路均包括栅极电阻和栅极电容，所述每个RC电路中的栅极电容并联在对应的IGBT的栅极和发射极之间，所述每个RC电路中的栅极电阻的一端与对应的IGBT的栅极相连；以及驱动电路，所述驱动电路具有N个输出端，所述N个输出端分别与所述每个RC电路中的栅极电阻的另一端相连，所述驱动电路用于输出驱动信号以驱动所述第一至第N?IGBT开通或关断。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韦泽锋，郭旭，曾玉文，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：