一种智能功率模块及电子设备制造技术

本申请公开了一种智能功率模块及电子设备，该智能功率模块包括高压集成电路芯片、至少一个上桥IGBT与至少一个下桥IGBT，下桥IGBT的邦线具有寄生电阻，高压集成电路芯片包括过流保护单元，过流保护单元获取上桥IGBT的集电极和发射极之间的饱和电压，并获取下桥IGBT电流经过寄生电阻产生的电压，以监控上桥IGBT与下桥IGBT的工作状态。本申请通过将过流保护单元集成于高压集成电路芯片，且过流保护单元同时对上桥IGBT与下桥IGBT进行过流检测保护，提高检测可靠性。同时，过流保护单元利用下桥IGBT的邦线本身具有的寄生电阻进行采样，不需要额外设置采样电阻进行采样，降低检测电路的寄生电感。寄生电感。寄生电感。

【技术实现步骤摘要】
一种智能功率模块及电子设备


[0001]本申请涉及智能功率模块故障检测
，特别是涉及一种智能功率模块和电子设备。

技术介绍

[0002]智能功率模块(IPM，Intelligent Power Module)是一种先进的功率开关器件，本质上是集成了功率器件及其驱动电路芯片的模块，智能功率模块的重要功能之一是过流保护，防止大功率MOSFET或IGBT器件因为电流过大而造成损坏。
[0003]现有技术中，通常在智能功率模块外部设置一采样电阻Rs，采样电阻Rs与三相桥臂的底端(U
‑
、V
‑
、W
‑
)串联，通过采样电阻Rs进行电压采样以检测智能功率模块的短路状态。

技术实现思路

[0004]本申请至少提供一种智能功率模块和电子设备，以实现对上桥IGBT与下桥IGBT的过流检测，提高检测可靠性。
[0005]本申请第一方面提供了一种智能功率模块，该智能功率模块包括高压集成电路芯片、至少一个上桥IGBT与至少一个下桥IGBT，下桥IGBT的邦线具有寄生电阻，高压集成电路芯片包括过流保护单元，
[0006]过流保护单元获取上桥IGBT的集电极和发射极之间的饱和电压，并获取下桥IGBT电流经过寄生电阻产生的电压，以监控上桥IGBT与下桥IGBT的工作状态。
[0007]可选地，过流保护单元包括第一过流保护电路，第一过流保护电路获取饱和电压，基于饱和电压与参考电压控制上桥IGBT的工作状态。
[0008]可选地，第一过流保护电路包括比较器、第一检测电路与电压源；
[0009]比较器的第一输入端通过第一检测电路连接上桥IGBT的集电极，第一检测电路基于饱和电压得到第一检测电压；
[0010]比较器的第二输入端连接电压源的一端，电压源的另一端连接地电压，比较器的第二输入端通过电压源得到参考电压。
[0011]可选地，第一过流保护电路还包括电流源，第一检测电路包括：
[0012]第一MOS管，其第一端连接上桥IGBT的集电极，第一MOS管的控制端连接第一MOS管的第二端；
[0013]第一电阻，其一端连接第一MOS管的第二端，另一端连接比较器的第一输入端；电流源连接比较器的第一输入端，用于控制第一MOS管导通。
[0014]可选地，第一检测电压为饱和压降、第一MOS管的导通压降与第一电压之和，第一电压为第一电阻根据电流源产生流经第一电阻的电流所产生的电压。
[0015]可选地，第一过流保护电路还包括第二检测电路，第二检测电路包括第二MOS管，第二MOS管的第一端连接比较器的第一输入端，第二MOS管的第二端连接比较器的第二输入
端，第二MOS管用于控制比较器的第一输入端的电压。
[0016]可选地，上桥IGBT的门极接收第二控制信号，第二MOS管的栅极接收第三控制信号，第一控制信号和第二控制信号的相位相反设置。
[0017]可选地，过流保护单元包括第二过流保护电路，第二过流保护电路基于邦线的寄生电阻的工作电流获取第二检测电压监控下桥IGBT的工作状态。
[0018]可选地，智能功率模块还包括地线，下桥IGBT的发射极通过邦线与地线相连，第二过流保护电路连接下桥IGBT的发射极，根据流经邦线的工作电流，以获取第二检测电压。
[0019]可选地，智能功率模块还包括快恢复二极管以及地线，邦线包括第一邦线与第二邦线，下桥IGBT的发射极通过第一邦线连接快恢复二极管的阳极，快恢复二极管的阳极通过第二邦线连接地线，以使下桥IGBT的发射极与地线连接；
[0020]第二过流保护电路连接下桥IGBT的发射极，根据流经第一邦线与第二邦线的工作电流，以获取第二检测电压。
[0021]可选地，高压集成电路芯片包括ITRIP端口，第二过流保护电路通过ITRIP端口检测。
[0022]本申请第二方面提供了一种电子设备，包括如上述的智能功率模块。
[0023]本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请通过将过流保护单元集成于高压集成电路芯片，且过流保护单元同时对上桥IGBT与下桥IGBT进行过流检测保护，提高智能功率模块的检测可靠性。同时，过流保护单元利用下桥IGBT的邦线本身具有的寄生电阻进行采样，不需要额外设置采样电阻进行采样，降低检测电路的寄生电感，防止寄生电感引起检测信号噪音，导致过流保护误触发。
[0024]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本申请。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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获得其他的附图，其中：
[0026]图1是本申请智能功率模块一实施例的等效电路示意图；
[0027]图2是本申请第一过流保护电路一实施例的电路示意图；
[0028]图3是本申请第一过流保护电路另一实施例的电路示意图；
[0029]图4是本申请第一过流保护电路的逻辑示意图；
[0030]图5是本申请下桥IGBT邦线一实施例的结构示意图；
[0031]图6是本申请下桥IGBT邦线另一实施例的结构示意图；
[0032]图7是本申请智能功率模块另一实施例的等效电路示意图；
[0033]图8是本申请电子设备一实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0034]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0035]本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
[0036]另外，本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明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”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体的限定。
[0037]智能功率模块(IPM，Intelligent Power Module)作为一种集成功率器件及其驱动电路芯片的模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能功率模块，其特征在于，所述智能功率模块包括高压集成电路芯片、至少一个上桥IGBT与至少一个下桥IGBT，所述下桥IGBT的邦线具有寄生电阻，所述高压集成电路芯片包括过流保护单元，所述过流保护单元获取所述上桥IGBT的集电极和发射极之间的饱和电压，并获取所述下桥IGBT电流经过所述寄生电阻产生的电压，以监控所述上桥IGBT与所述下桥IGBT的工作状态。2.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述过流保护单元包括第一过流保护电路，所述第一过流保护电路获取所述饱和电压，基于所述饱和电压与参考电压控制所述上桥IGBT的工作状态。3.根据权利要求2所述的智能功率模块，其特征在于，所述第一过流保护电路包括比较器、第一检测电路与电压源；所述比较器的第一输入端通过所述第一检测电路连接所述上桥IGBT的集电极，所述第一检测电路基于所述饱和电压得到第一检测电压；所述比较器的第二输入端连接所述电压源的一端，所述电压源的另一端连接地电压，所述比较器的第二输入端通过所述电压源得到所述参考电压。4.根据权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，所述第一过流保护电路还包括电流源，所述第一检测电路包括：第一MOS管，其第一端连接所述上桥IGBT的集电极，所述第一MOS管的控制端连接所述第一MOS管的第二端；第一电阻，其一端连接所述第一MOS管的第二端，另一端连接所述比较器的第一输入端；所述电流源连接所述比较器的第一输入端，用于控制所述第一MOS管导通。5.根据权利要求4所述的智能功率模块，其特征在于，所述第一检测电压为所述饱和压降、所述第一MOS管的导通压降与第一电压之和，所述第一电压为所述第一电阻根据所述电流源产生流经所述第一电阻的电流所产生的电压。6.根据权利要求4所述的智能功率模块，其特征在于，所述第一过流保护电路还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰昊，苏宇泉，
申请(专利权)人：美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：