智能功率模块的IGBT管驱动电路及智能功率模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能功率模块的IGBT管驱动电路及智能功率模块，智能功率模块的IGBT管驱动电路包括上桥臂IGBT管驱动电路、下桥臂IGBT管驱动电路、上桥臂IGBT管及下桥臂IGBT管；上桥臂IGBT管驱动电路包括用于调节其阀值电压的受控端；上桥臂IGBT管驱动电路和下桥臂IGBT管驱动电路的控制信号输入端与MCU连接；上桥臂IGBT管驱动电路和下桥臂IGBT管驱动电路的驱动信号输出端与相应的IGBT管连接；上桥臂IGBT管驱动电路的受控端与下桥臂IGBT管驱动电路的控制信号输入端连接。本实用新型专利技术避免了智能功率模块中同相上下桥臂IGBT管同时导通的现象发生，提高了智能功率模块的可靠性。

【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的IGBT管驱动电路及智能功率模块，智能功率模块的IGBT管驱动电路包括上桥臂IGBT管驱动电路、下桥臂IGBT管驱动电路、上桥臂IGBT管及下桥臂IGBT管；上桥臂IGBT管驱动电路包括用于调节其阀值电压的受控端；上桥臂IGBT管驱动电路和下桥臂IGBT管驱动电路的控制信号输入端与MCU连接；上桥臂IGBT管驱动电路和下桥臂IGBT管驱动电路的驱动信号输出端与相应的IGBT管连接；上桥臂IGBT管驱动电路的受控端与下桥臂IGBT管驱动电路的控制信号输入端连接。本技术避免了智能功率模块中同相上下桥臂IGBT管同时导通的现象发生，提高了智能功率模块的可靠性。【专利说明】
本技术涉及电子
，特别涉及一种智能功率模块的IGBT管驱动电路 及智能功率模块。 智能功率模块的IGBT管驱动电路及智能功率模块
技术介绍
智能功率模块，即IPM(Intelligent Power Module)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。智能功率模块把功率开关器件和高压驱动电路集成在一起， 与传统分立方案相比，智能功率模块以其高集成度、高可靠性等优势赢得越来越大的市场， 尤其适合于驱动电机的变频器及各种逆变电源，是变频调速，冶金机械，电力牵引，伺服驱 动，变频家电的一种理想电力电子器件。 图1是现有技术中智能功率模块的IGBT管驱动电路正常工作时其输入的控制信 号与其输出的驱动信号的波形图，如图1所示，现有技术中，为了过滤智能功率模块所输入 的控制信号（由外部MCU输出）的毛刺，智能功率模块的IGBT管驱动电路的六个控制信号 输入端设有施密特触发器，当智能功率模块的IGBT管驱动电路输入的控制信号HIN的电压 从〇开始增大至VH时，其输出的驱动信号H0变为高电平；当输入的控制信号HIN的电压从 高电平开始降低至VL时，其输出的驱动信号H0变为低电平，上述VH与上述VL之间存在一 定的电压差VH-VL，上述方案一定程度上避免了因智能功率模块的IGBT管驱动电路输入的 控制信号的毛刺而造成其输出的驱动信号频繁在高低电平间进行切换。图2是现有技术中 智能功率模块的IGBT管驱动电路异常情况下其输入的控制信号与其输出的驱动信号的波 形图，如图2所示，智能功率模块在实际应用中，由于信号干扰、电压波动、MCU功能异常等 原因，智能功率模块的IGBT管驱动电路的六个控制信号输入端所输入的控制信号一般不 可能降为〇,在某些极端情况下，会造成其输入的控制信号HIN的电压不能低于VL，而导致 其输出的驱动电压H0的波形一直保持在高电平状态。一般情况下，当智能功率模块的IGBT 管驱动电路所输入的上桥臂控制信号为高电平时，同相的下桥臂控制信号不能为高电平； 同理，当智能功率模块的IGBT管驱动电路所输入的下桥臂控制信号为高电平时，同相的上 桥臂控制信号不能为高电平。但是，因特殊原因使得智能功率模块的IGBT管驱动电路所输 入的上桥臂控制信号的电压不能完全降至上述VL以下时，就会造成其输出的上桥臂驱动 信号保持在高电平，即使得对应的上桥臂IGBT管一直处于导通状态，此时如果同相的下桥 臂控制信号也变为高电平，即同相的下桥臂驱动信号的电压变为高电平时，导致同相的下 桥臂IGBT管也处于导通状态，从而造成智能功率模块同相的上下桥臂IGBT管同时导通。 然而，智能功率模块同相的上下桥臂IGBT管同时导通，会导致有大电流流过，大 电流流过的瞬间会造成IGBT管的烧毁，严重时还会引起智能功率模块的爆炸，并造成外围 电路的永久性损坏。并且，如果IGBT管烧毁时的发热量过大，还会引发火灾等重大安全事 故。又由于智能功率模块一般工作在高温、高电流噪声、高电压噪声的场合，智能功率模块 的IGBT管驱动电路所输入的控制信号不稳定，使该控制信号的低电平不能降为0的现象非 常普遍，而如果采用将上述VL值设置得很高的方法来使其输入的控制信号更容易进入低 电平，则必然导致上述VH值要设置得更高，从而导致其输入的控制信号的高电平经常不能 达到VH值，使得智能功率模块的IGBT管驱动电路无法驱动IGBT管的导通，从而使得智能 功率模块无法正常工作。如何在智能功率模块的IGBT管驱动电路输入的控制信号不稳的 情况下保证智能功率模块的有效工作状态及可靠性，已成为制约智能功率模块的推广应用 的最大障碍。
技术实现思路
本技术的主要目的是提供一种智能功率模块的IGBT管驱动电路及智能功率 模块，旨在保证智能功率模块正常工作的同时，避免其同相上下桥臂IGBT管同时导通的现 象发生，提高智能功率模块的可靠性。 本技术提出一种智能功率模块的IGBT管驱动电路，所述智能功率模块的 IGBT管驱动电路包括工作电压输入端、上桥臂IGBT管驱动电路、下桥臂IGBT管驱动电路、 上桥臂IGBT管及下桥臂IGBT管；所述上桥臂IGBT管驱动电路和所述下桥臂IGBT管驱动 电路均包括控制信号输入端和驱动信号输出端，所述上桥臂IGBT管驱动电路还包括用于 调节其阀值电压的受控端；其中， 所述上桥臂IGBT管驱动电路、下桥臂IGBT管驱动电路的电源端与所述工作电压 输入端连接；所述上桥臂IGBT管驱动电路和所述下桥臂IGBT管驱动电路的控制信号输入 端分别与一 MCU连接；所述上桥臂IGBT管驱动电路的驱动信号输出端与所述上桥臂IGBT 管连接；所述下桥臂IGBT管驱动电路的驱动信号输出端所述下桥臂IGBT管连接；所述上 桥臂IGBT管驱动电路的所述受控端与所述下桥臂IGBT管驱动电路的控制信号输入端连 接。 优选地，所述上桥臂IGBT管驱动电路包括U相上桥臂IGBT管驱动电路、V相上桥 臂IGBT管驱动电路、W相上桥臂IGBT管驱动电路；所述下桥臂IGBT管驱动电路包括U相 下桥臂IGBT管驱动电路、V相下桥臂IGBT管驱动电路及W相下桥臂IGBT管驱动电路；所 述上桥臂IGBT管包括U相上桥臂IGBT管、V相上桥臂IGBT管及W相上桥臂IGBT管；所述 下桥臂IGBT管包括U相下桥臂IGBT管、V相下桥臂IGBT管及W相下桥臂IGBT管；其中， 所述U相上桥臂IGBT管驱动电路、V相上桥臂IGBT管驱动电路、W相上桥臂IGBT 管驱动电路、U相下桥臂IGBT管驱动电路、V相下桥臂IGBT管驱动电路及W相下桥臂IGBT 管驱动电路的控制信号输入端分别与所述MCU的相应控制信号输出端连接；所述U相上桥 臂IGBT管驱动电路、V相上桥臂IGBT管驱动电路、W相上桥臂IGBT管驱动电路、U相下桥 臂IGBT管驱动电路、V相下桥臂IGBT管驱动电路及W相下桥臂IGBT管驱动电路的驱动信 号输出端分别与对应的所述IGBT管连接；所述U相上桥臂IGBT管驱动电路的受控端与所 述U相下桥臂IGBT管驱动电路的控制信号输入端连接；所述V相上桥臂IGBT管驱动电路 的受控端与所述V相下桥臂IGBT管驱动电路的控制信号输入端连接；所述W相上桥臂IGBT 管驱动电路的受控端与所述W相下桥臂IGBT管驱动电路的控制信号输入端连接。 优选地，所述U相上桥臂IGBT管驱动电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能功率模块的IGBT管驱动电路，其特征在于，包括工作电压输入端、上桥臂IGBT管驱动电路、下桥臂IGBT管驱动电路、上桥臂IGBT管及下桥臂IGBT管；所述上桥臂IGBT管驱动电路和所述下桥臂IGBT管驱动电路均包括控制信号输入端和驱动信号输出端，所述上桥臂IGBT管驱动电路还包括用于调节其阀值电压的受控端；其中，所述上桥臂IGBT管驱动电路、下桥臂IGBT管驱动电路的电源端与所述工作电压输入端连接；所述上桥臂IGBT管驱动电路和所述下桥臂IGBT管驱动电路的控制信号输入端分别与一MCU连接；所述上桥臂IGBT管驱动电路的驱动信号输出端与所述上桥臂IGBT管连接；所述下桥臂IGBT管驱动电路的驱动信号输出端所述下桥臂IGBT管连接；所述上桥臂IGBT管驱动电路的所述受控端与所述下桥臂IGBT管驱动电路的控制信号输入端连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯宇翔，
申请(专利权)人：美的集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44