高压集成芯片、智能功率模块及空调器制造技术

本实用新型专利技术公开一种高压集成芯片、智能功率模块及空调器，该高压集成芯片包括：控制信号输入端、电源端及接地端；功率驱动电路；前端输入电路，前端输入电路的输入端与控制信号输入端连接，前端输入电路自适应地接入控制信号输入端的控制信号/静电电压；静电泄放电路，静电泄放电路的输入端与前端输入电路连接，静电泄放电路的一静电泄放端与电源端连接，静电泄放电路的另一静电泄放端与接地端连接，静电泄放电路的输出端与功率驱动电路连接；静电泄放电路在前端输入电路为静电电压时，将静电电压进行泄放。

High voltage integrated chip, intelligent power module and air conditioner

【技术实现步骤摘要】
高压集成芯片、智能功率模块及空调器
本技术涉及电子电路
，特别涉及一种高压集成芯片、智能功率模块及空调器。
技术介绍
智能功率模块通常工作在比较“恶劣”的环境下(如高电压、大电流、强电磁干扰、频繁插拔及高低温工作环境等)，使它们的静电防护设计需要考虑更多因素。静电可以从高压集成芯片的供电端和接地端进入，也可以通过高压集成芯片的信号脚进入芯片内部。然而，信号脚的前端电路在芯片所占的面积与耐高压能力成正比，无法满足现有高压集成芯片对静电防护和芯片的面积的要求。
技术实现思路
本技术的主要目的是提出一种高压集成芯片、智能功率模块及空调器，旨在解决控制信号输入端的前端电路的体积与耐高压能力成正比，导致芯片面积较大的问题。为实现上述目的，本技术提出一种高压集成芯片，所述高压集成芯片包括：控制信号输入端、电源端及接地端；功率驱动电路；前端输入电路，所述前端输入电路的输入端与所述控制信号输入端连接，所述前端输入电路自适应地接入控制信号输入端的控制信号/静电电压；静电泄放电路，所述静电泄放电路的输入端与所述前端输入电路连接，所述静电泄放电路的一静电泄放端与所述电源端连接，所述静电泄放电路的另一静电泄放端与所述接地端连接，所述静电泄放电路的输出端与所述功率驱动电路连接；所述静电泄放电路在所述前端输入电路为静电电压时，将所述静电电压进行泄放。可选地，所述前端输入电路包括负温度系数电阻和正温度系数电阻，所述负温度系数电阻和正温度系数电阻依次串联设置于所述控制信号输入端与所述静电泄放电路的输入端之间。可选地，所述负温度系数电阻和正温度系数电阻的温度系数相近。可选地，所述负温度系数电阻为poly电阻；所述正温度系数电阻为base电阻。可选地，所述高压集成芯片还包括衬底；所述poly电阻设置于所述衬底的一表面；所述base电阻，埋设于所述衬底内，所述base电阻的位置与所述poly电阻的位置对应。可选地，所述静电泄放电路包括第一二极管及第一电阻，所述第一二极管的阳极与所述前端输入电路及所述第一电阻的一端互连，所述第一二极管的阴极与所述电源端连接，所述第一电阻的另一端与所述功率驱动电路连接。可选地，所述输入静电防护单元还包括第二二极管，所述第二二极管的阴极与所述第一电阻及所述功率驱动电路的公共端连接，所述第二二极管的阳极接地。可选地，所述控制信号输入端的数量为多个；每一所述控制信号输入端对应设置有一所述前端输入电路和一所述静电泄放电路。本技术还提出一种智能功率模块，所述智能功率模块包括逆变功率电路及如上所述的高压集成芯片；所述高压集成芯片中的功率驱动电路与所述逆变功率电路连接。本技术还提出一种空调器，包括如上所述的高压集成芯片；和/或，包括如上所述的智能功率模块。本技术高压集成芯片通过前端输入电路，自适应静电电压和控制信号，在接入的静电电压时，将静电电压输出至所述静电泄放电路进行泄放；以及，在高压集成芯片工作时，前端输入电路正常工作，以使前端输入电路接入控制信号，控制信号经前端输入电路和静电泄放电路输出至功率驱动电路，以驱动相应的功率器件工作。本技术通过设置前端输入电路来给静电提供流通通道，从而解决了由于控制信号输入端的前端电路的体积与耐高压能力成正比，无法满足现有高压集成芯片对静电防护和芯片的面积的要求。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本技术高压集成芯片一实施例的功能模块示意图；图2为本技术高压集成芯片一实施例的电路结构示意图；图3为本技术高压集成芯片应用于智能功率模块一实施例的电路结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称10功率驱动电路R22正温度系数电阻20前端输入电路D1第一二极管30静电泄放电路D2第二二极管R21负温度系数电阻R1第一电阻本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术提出一种高压集成芯片。高压集成芯片是一种带有欠压保护、逻辑控制等功能的功率驱动电路，它将电力电子与半导体技术结合，逐渐取代传统的分立元件，越来越多地被应用在IGBT、大功率MOSFET的驱动领域。静电放电(ESD)现象是引起集成电路产品失效的最主要的可靠性问题之一。在集成电路芯片的制造、封装、测试、运输等过程中，都会出现不同程度的静电放电事件。在集成电路放电时会产生数百甚至数千伏的等效高压，这会击穿集成电路中输入级的栅氧化层，使集成电路受到损伤。特别是随着集成电路中晶体管尺寸的按比例缩小，输入级的栅氧化层厚度越来越薄，芯片的面积规模越来越大，MOS管能承受的电流和电压也越来越小，更加容易受到外部静电电荷的影响而损坏。因此，改善集成电路对静电放电防护的可靠性，是在高压集成芯片设计时考虑的重要环节。由于许多功率集成电路常工作在比较“恶劣”的环境下(如高电压、大电流、强电磁干扰、频繁插拔及高低温工作环境等)，使它们的静电防护设计需要考虑更多因素。静电可以从高压集成芯片的供电端和接地端进入，也可以通过高压集成芯片的信号脚进入芯片内部。然而，控制信号输入端的前端电路在芯片所占的面积与耐高压能力成正比，无法满足现有高压集成芯片对静电防护和芯片的面积的要求。参照图1，在本技术一实施例中，该高压集成芯片包括：控制信号输入端Vin；功率驱动电路10；前端输入电路20，所述前端输入电路20的输入端与所述控制信号输入端Vin连接，所述前端输入电路20自适应地接入控制信号输入端Vin的控制信号/静电电压；静电泄放电路30，所述静电泄放电路30的输入端与所述前端输入电路20连接，所述静电泄放电路30的两个静电泄放端与所述电源端和接地端一对一连接，所述静电泄放电路30的输出端与所述功率驱动电路10连接；所述静电泄放电路30在所述前端输入电路20为静电电压时，将所述静电电压进行泄放。本实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压集成芯片，其特征在于，所述高压集成芯片包括：/n控制信号输入端、电源端及接地端；/n功率驱动电路；/n前端输入电路，所述前端输入电路的输入端与所述控制信号输入端连接，所述前端输入电路自适应地接入控制信号输入端的控制信号/静电电压；/n静电泄放电路，所述静电泄放电路的输入端与所述前端输入电路连接，所述静电泄放电路的一静电泄放端与所述电源端连接，所述静电泄放电路的另一静电泄放端与所述接地端连接，所述静电泄放电路的输出端与所述功率驱动电路连接；所述静电泄放电路在所述前端输入电路为静电电压时，将所述静电电压进行泄放。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压集成芯片，其特征在于，所述高压集成芯片包括：
控制信号输入端、电源端及接地端；
功率驱动电路；
前端输入电路，所述前端输入电路的输入端与所述控制信号输入端连接，所述前端输入电路自适应地接入控制信号输入端的控制信号/静电电压；
静电泄放电路，所述静电泄放电路的输入端与所述前端输入电路连接，所述静电泄放电路的一静电泄放端与所述电源端连接，所述静电泄放电路的另一静电泄放端与所述接地端连接，所述静电泄放电路的输出端与所述功率驱动电路连接；所述静电泄放电路在所述前端输入电路为静电电压时，将所述静电电压进行泄放。


2.如权利要求1所述的高压集成芯片，其特征在于，所述前端输入电路包括负温度系数电阻和正温度系数电阻，所述负温度系数电阻和正温度系数电阻依次串联设置于所述控制信号输入端与所述静电泄放电路的输入端之间。


3.如权利要求2所述的高压集成芯片，其特征在于，所述负温度系数电阻和正温度系数电阻的温度系数相近。


4.如权利要求2所述的高压集成芯片，其特征在于，所述负温度系数电阻为poly电阻；
所述正温度系数电阻为base电阻。


5.如权利要求4所述的高压集成芯片，其特征在于，所述高压集成芯片还包括衬底；
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【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：新型
国别省市：广东;44