一种综合保护电路、综合保护装置及塑封装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种综合保护电路、综合保护装置及塑封装置，所述综合保护电路包括输入保护电路、过温保护电路和过流短路保护电路；输入保护电路的输入端连接IGBT电力半导体器件的输入控制电压，输入保护电路的输出端连接过温保护电路的输入端；过温保护电路的输出端连接过流短路保护电路的输入端；过流短路保护电路的输出端连接IGBT电力半导体器件的输入端。上述技术方案具有如下优点或有益效果：真正实现不依靠外围电路，直接从IGBT芯片封装成的器件完成综合精准保护，提高了IGBT电力半导体器件的功率密度和可靠性。

Integrated protection circuit, integrated protection device and plastic sealing device

The invention discloses an integrated protection circuit, integrated protection device and packaging device, the integrated protection circuit includes an input protection circuit, over temperature protection circuit and overcurrent short-circuit protection circuit; input protection circuit is connected with the input terminal of IGBT power semiconductor devices input control voltage output circuit, the input end is connected with over temperature protection the protection circuit input; output circuit connected temperature protection overcurrent short-circuit protection circuit input; overcurrent output short circuit protection input connected IGBT power semiconductor devices. The technical scheme has the following advantages: true or beneficial effect does not depend on the peripheral circuit, the device directly from the IGBT chip package into complete comprehensive accurate protection, improve the power density and reliability of IGBT power semiconductor devices.

【技术实现步骤摘要】
一种综合保护电路、综合保护装置及塑封装置
本专利技术涉及IGBT电力半导体器件领域，尤其涉及一种综合保护电路、综合保护装置及塑封装置。
技术介绍
目前IGBT电力半导体器件失效、损坏主要形式有过温、过流和短路。造成IGBT电力半导体器件过温损坏的是器件的热疲劳现象，原因有散热设计不当，驱动电路设计不合理，外界负载发生的变化等。形成IGBT电力半导体器件过流、短路损坏的原因是负载绝缘不良，外界杂物引起的桥路短路和感性负载发生的关断峰值电压等。以上的失效损坏形式已经包含了IGBT电力半导体器件的95％以上的失效损坏范围。特别需要注意的是IGBT电力半导体器件在组成多芯片联合工作，如逆变、变频，交-直-交3电平PWM大容量变频传动装置时，只要有一个IGBT电力半导体器件损坏，就会引起整体模块的损坏。IGBT电力半导体器件必定是长期、高可靠工作，以确保安全。当前一般都在电力半导体器件外围设置一些驱动电路，包括各种保护电路。但此类驱动电路或者专业IC驱动器并不与IGBT电力半导体器件在同一物理环境下工作。因此对器件所产生的各种失效损坏感应速度，综合处理能力等存在不一致性。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的局限性，提供一种综合保护电路、综合保护装置及塑封装置，应用于IGBT电力半导体器件，旨在真正实现不依靠外围电路，直接从IGBT芯片封装成的器件完成综合精准保护，提高IGBT电力半导体器件的功率密度和可靠性。上述技术方案具体包括：一种综合保护电路，应用于IGBT电力半导体器件，其中，包括输入保护电路、过温保护电路和过流短路保护电路；所述输入保护电路的输入端连接所述IGBT电力半导体器件的输入控制电压，所述输入保护电路的输出端连接所述过温保护电路的输入端；所述过温保护电路的输出端连接所述过流短路保护电路的输入端；所述过流短路保护电路的输出端连接所述IGBT电力半导体器件的输入端；所述输入保护电路用于保护所述IGBT电力半导体器件的所述输入控制电压；所述过温保护电路用于避免所述IGBT电力半导体器件的工作结温快速上升；所述过流短路电路用于使所述IGBT电力半导体器件在出现过流或短路现象时不被损坏。较佳的，上述综合保护电路中，所述输入保护电路包括；P沟道场效应管，所述P沟道场效应管的漏极连接所述输入保护电路的所述输入端，源极连接所述输入保护电路的所述输出端，栅极连接一第一节点；所述N沟道场效应管的漏极连接所述输入保护电路的所述输入端，源极连接所述输入保护电路的所述输出端；第一电阻，连接在所述输入保护电路的所述输入端和所述第一节点之间；第二电阻，连接在所述输入保护电路的所述输出端和第一节点之间。较佳的，上述综合保护电路中，所述过温保护电路包括：负温度传感器，一端连接所述输入保护电路的所述输出端，另一端连接一第二节点；所述正温度传感器，另一端连接所述IGBT电力半导体器件的零电压端；第一隔离二极管，输入端连接所述第二节点，输出端连接一单向可控硅的触发极；所述单向可控硅的正极连接所述IGBT电力半导体器件的所述输入控制电压，所述单向可控硅的负极连接所述零电压端。较佳的，上述综合保护电路中，所述过流短路保护电路包括；第一分压电阻，连接所述过温保护电路的输出端和一第三节点之间；第二分压电阻，连接在所述第三节点和一第四节点之间；第三分压电阻，连接在所述第四节点和所述零电压端之间；第二隔离二极管，正极连接所述第四节点，负极连接所述第一隔离二极管的所述触发极；快速恢复二极管，正极连接所述第三节点，负极连接所述IGBT电力半导体器件的所述输入端；延时电容，并联在所述第三分压电阻的两端。一种综合保护装置，应用于IGBT电力半导体器件，其中，包括电子元器件，所述电子元器件包括所述权利要求1-4中所述的综合保护电路；所述综合保护装置还包括；电路基板，固定设置于所述IGBT电力半导体器件上，多个所述电子元器件分别排列于所述电路基板的中间区域；引出接线端子，固定设置在所述电路基板的两侧。较佳的，上述综合保护装置中，所述电路基板为印制电路板；所述电路基板设置于所述IGBT电力半导体器件的上方。较佳的，上述综合保护装置中，电路基板为覆铜板；所述电路基板嵌入封装在所述IGBT电力半导体器件的内部。较佳的，上述综合保护装置中，所述引出接线端子设置有第一接线端、第二接线端、第三接线端、第四接线端；所述第一接线端接入所述IGBT电力半导体器件的输入控制电压；所述第二接线端、所述第三接线端、所述第四接线端分别连接相对应的所述IGBT电力半导体器件；所述第一接线端与所述第三接线端相对于所述电子元器件排列的区域分别设置于所述电路基板的两侧；所述第二接线端与所述第一接线端设置于所述电路基板的同侧；所述第四接线端与所述第三接线端设置于所述电路基板的同侧。较佳的，上述综合保护装置中，所述引出接线端子设置有第一接线端、第二接线端、第三接线端、第四接线端；所述第一接线端接入所述IGBT电力半导体器件的输入控制电压；所述第二接线端、所述第三接线端、所述第四接线端分别连接相对应的所述IGBT电力半导体器件。所述第一接线端、所述第二接线端、所述第三接线端以及所述第四接线端均设置于所述电路基板的同一侧。一种塑封装置，应用于IGBT电力半导体器件，其中，包括如权利要求5所述的综合保护装置，还包括：散热器；连接螺栓，所述综合保护装置通过所述连接螺栓箍套在所述散热器上；塑封管，通过所述连接螺栓连接所述综合保护装置；引出接线，通过所述连接螺栓连接所述综合保护装置。较佳的，上述塑封装置中，所述散热器上沿所述连接螺栓设置的方向设置有一连接孔；所述综合保护装置设置有第一引线；所述塑封管设置有第二引线；所述第一引线与所述第二引线通过所述连接孔连接。上述技术方案具有如下优点或有益效果：真正实现不依靠外围电路，直接从IGBT芯片封装成的器件完成综合精准保护，提高了IGBT电力半导体器件的功率密度和可靠性。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术及其特征、外形和优点将会变得更加明显。需要注意的是，附图中并未按照比例绘制相关部件，重点在于示出本专利技术的主旨。图1是本专利技术较佳的实施例中，一种综合保护电路图；图2是本专利技术较佳的实施例中，一种综合保护装置的示意图；图3是本专利技术较佳的另一种实施例中，一种综合保护装置的示意图；图4是本专利技术较佳的实施例中，一种塑封装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体的实施例对本专利技术作进一步的说明，但是不作为本专利技术的限定。如图1所示，一种综合保护电路，应用于IGBT电力半导体器件，包括输入保护电路1、过温保护电路2和过流短路保护电路3；输入保护电路1的输入端连接IGBT电力半导体器件的输入控制电压4，输入保护电路2的输出端12连接过温保护电路2的输入端；过温保护电路2的输出端17连接过流短路保护电路3的输入端；过流短路保护电路3的输出端连接IGBT电力半导体器件22的输入端19；输入保护电路1用于保护IGBT电力半导体器件22的输入控制电压4；过温保护电路2用于避免IGBT电力半导体器件22的工作结温快速上升；过流短路电路3用于使IGBT电力半导体器件22在出现过流或短路现象时不被损坏。输入保护电路1包括；P沟道场效应管9，P沟道场效应管9的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种综合保护电路，应用于IGBT电力半导体器件，其特征在于，包括输入保护电路、过温保护电路和过流短路保护电路；所述输入保护电路的输入端连接所述IGBT电力半导体器件的输入控制电压，所述输入保护电路的输出端连接所述过温保护电路的输入端；所述过温保护电路的输出端连接所述过流短路保护电路的输入端；所述过流短路保护电路的输出端连接所述IGBT电力半导体器件的输入端；所述输入保护电路用于保护所述IGBT电力半导体器件的所述输入控制电压；所述过温保护电路用于避免所述IGBT电力半导体器件的工作结温快速上升；所述过流短路电路用于使所述IGBT电力半导体器件在出现过流或短路现象时不被损坏。

【技术特征摘要】
1.一种综合保护电路，应用于IGBT电力半导体器件，其特征在于，包括输入保护电路、过温保护电路和过流短路保护电路；所述输入保护电路的输入端连接所述IGBT电力半导体器件的输入控制电压，所述输入保护电路的输出端连接所述过温保护电路的输入端；所述过温保护电路的输出端连接所述过流短路保护电路的输入端；所述过流短路保护电路的输出端连接所述IGBT电力半导体器件的输入端；所述输入保护电路用于保护所述IGBT电力半导体器件的所述输入控制电压；所述过温保护电路用于避免所述IGBT电力半导体器件的工作结温快速上升；所述过流短路电路用于使所述IGBT电力半导体器件在出现过流或短路现象时不被损坏。2.如权利要求1所示的综合保护电路，其特征在于，所述输入保护电路包括；P沟道场效应管，所述P沟道场效应管的漏极连接所述输入保护电路的所述输入端，源极连接所述输入保护电路的所述输出端，栅极连接一第一节点；所述N沟道场效应管的漏极连接所述输入保护电路的所述输入端，源极连接所述输入保护电路的所述输出端；第一电阻，连接在所述输入保护电路的所述输入端和所述第一节点之间；第二电阻，连接在所述输入保护电路的所述输出端和第一节点之间。3.如权利要求1所示的综合保护电路，其特征在于，所述过温保护电路包括：负温度传感器，一端连接所述输入保护电路的所述输出端，另一端连接一第二节点；所述正温度传感器，另一端连接所述IGBT电力半导体器件的零电压端；第一隔离二极管，输入端连接所述第二节点，输出端连接一单向可控硅的触发极；所述单向可控硅的正极连接所述IGBT电力半导体器件的所述输入控制电压，所述单向可控硅的负极连接所述零电压端。4.如权利要求1所示的综合保护电路，其特征在于，所述过流短路保护电路包括；第一分压电阻，连接所述过温保护电路的输出端和一第三节点之间；第二分压电阻，连接在所述第三节点和一第四节点之间；第三分压电阻，连接在所述第四节点和所述零电压端之间；第二隔离二极管，正极连接所述第四节点，负极连接所述第一隔离二极管的所述触发极；快速恢复二极管，正极连接所述第三节点，负极连接所述IGBT电力半导体器件的所述输入端；延时电容，并联在所述第三分压电阻的两端。5.一种综合保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨友林，陈勤华，
申请(专利权)人：上海一旻成峰电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31