一种高压集成电路芯片、智能功率模块和电子设备制造技术

本申请公开了一种高压集成电路芯片、智能功率模块和电子设备，该高压集成电路芯片集成有过流保护电路，过流保护电路连接IGBT器件，用于获取IGBT器件的集电极和发射极之间的饱和电压以及参考电压，基于饱和电压和参考电压控制IGBT器件的工作状态。本申请通过将对IGBT器件进行过流保护的过流保护电路集成于高压集成电路芯片内，由过流保护电路直接获取IGBT器件的集电极和发射极之间的饱和电压以及参考电压，实现对IGBT器件的工作状态的监控，进而控制IGBT器件的工作状态，减少IGBT器件外围的元器件数量，降低外围线路的布线难度，同时降低封装成本。降低封装成本。降低封装成本。

【技术实现步骤摘要】
一种高压集成电路芯片、智能功率模块和电子设备


[0001]本申请涉及IGBT故障检测
，特别是涉及一种高压集成电路芯片、智能功率模块和电子设备。

技术介绍

[0002]高压集成电路芯片的重要功能之一是实现对大功率MOSFET或IGBT器件的过流保护，防止电流过大而造成大功率MOSFET或IGBT器件的损坏。现有技术在HVIC内集成VCE检测及信号处理电路，同时，在HVIC的外围设置有采样电阻、滤波电容、二极管等元器件，VCE检测及信号处理电路通过外围元器件对IGBT的集电极C与发射极E的饱和压降进行采样及信号处理。由于高压集成电路芯片为高度集成器件，在高压集成电路芯片的外围设置多个元器件，增加外围线路布线难度以及封装成本。

技术实现思路

[0003]本申请至少提供一种高压集成电路芯片、智能功率模块和电子设备，以降低外围线路布线难度以及封装成本，实现过流检测阈值可调。
[0004]本申请第一方面提供了一种高压集成电路芯片，该高压集成电路芯片集成有过流保护电路，过流保护电路连接IGBT器件，用于获取IGBT器件的集电极和发射极之间的饱和电压以及参考电压，基于饱和电压和参考电压控制IGBT器件的工作状态。
[0005]可选地，过流保护电路包括比较器、第一检测电路与电压源；
[0006]比较器的第一输入端通过第一检测电路连接IGBT器件的集电极，第一检测电路基于饱和电压得到检测电压；
[0007]比较器的第二输入端连接电压源的正极，电压源的负极连接地电压，过流保护电路通过比较器的第二输入端得到参考电压。
[0008]可选地，过流保护电路包括比较器、第一检测电路与第一电流源；
[0009]比较器的第一输入端通过第一检测电路连接IGBT器件的集电极，第一检测电路基于饱和电压得到检测电压；
[0010]比较器的第二输入端和第一电流源连接可调电阻的一端，可调电阻的另一端连接地电压，比较器的第二输入端通过可调电阻得到参考电压，可调电阻用于调整参考电压。
[0011]可选地，第一检测电路包括：
[0012]第一MOS管，其第一端连接IGBT器件的集电极，第一MOS管的栅极连接第一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。
[0014]可选地，过流保护电路还包括第二电流源，第二电流源连接比较器的第一输入端，用于控制第一MOS管导通。
[0015]可选地，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第二电流源产生流经第一电阻的电流所产生的电压。
[0016]可选地，在检测电压大于参考电压，过流保护电路产生第一控制信号，高压集成电路芯片基于第一控制信号输出警报信号，并控制IGBT器件停止工作。
[0017]可选地，过流保护电路还包括第二检测电路，第二检测电路的一端连接比较器的第一输入端，第二检测电路的另一端连接地电压，第二检测电路用于控制比较器的第一输入端的电压。
[0018]可选地，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IGBT器件的发射极，IGBT器件的发射极与第二MOS管的第二端进一步连接地电压。
[0019]可选地，IGBT器件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，第二控制信号和第三控制信号的相位相反设置。
[0020]本申请第二方面提供了一种智能功率模块，包括如上述的高压集成电路芯片、IGBT器件和可调电阻。
[0021]本申请第三方面提供了一种电子设备，包括如上述的智能功率模块。
[0022]本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请通过将对IGBT器件进行过流保护的过流保护电路集成于高压集成电路芯片内，由过流保护电路直接获取IGBT器件的集电极和发射极之间的饱和电压以及参考电压，实现对IGBT器件的工作状态的监控，进而控制IGBT器件的工作状态，减少IGBT器件外围的元器件数量，降低外围线路的布线难度，同时降低封装成本。
[0023]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
[0024]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：
[0025]图1是本申请高压集成电路芯片一实施例的结构示意图；
[0026]图2是本申请过流保护电路一实施例的电路示意图；
[0027]图3是本申请过流保护电路另一实施例的电路示意图；
[0028]图4是本申请过流保护电路又一实施例的电路示意图；
[0029]图5是本申请过流保护电路的逻辑示意图；
[0030]图6是本申请智能功率模块一实施例的结构示意图；
[0031]图7是本申请电子设备一实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0032]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。
[0033]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。
[0034]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。
[0035]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；IPM在能源管理领域起到其他集成电路难以企及的重要作用，器件性能直接影响能源系统的利用效率。
[0036]高压集成电路芯片(HVIC，High Voltage IC)则是IPM的核心芯片之一，其中，HVIC主要实现智能功能，集成过流保护、温度保护、欠压保护、输入互锁、故障输出、软关断等功能。提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压集成电路芯片，其特征在于，所述高压集成电路芯片集成有过流保护电路，所述过流保护电路连接IGBT器件，用于获取所述IGBT器件的集电极和发射极之间的饱和电压以及参考电压，基于所述饱和电压与所述参考电压控制所述IGBT器件的工作状态。2.根据权利要求1所述的高压集成电路芯片，其特征在于，所述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IGBT器件的集电极，所述第一检测电路基于所述饱和电压得到检测电压；所述比较器的第二输入端连接所述电压源的正极，所述电压源负极连接地电压，所述过流保护电路通过所述比较器的第二输入端得到所述参考电压。3.根据权利要求1所述的高压集成电路芯片，其特征在于，所述过流保护电路包括比较器、第一检测电路与第一电流源；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IGBT器件的集电极，所述第一检测电路基于所述饱和电压得到检测电压；所述比较器的第二输入端和所述第一电流源连接可调电阻的一端，所述可调电阻的另一端连接地电压，所述比较器的第二输入端通过所述可调电阻得到所述参考电压，所述可调电阻用于调整所述参考电压。4.根据权利要求2或3所述的高压集成电路芯片，其特征在于，所述第一检测电路包括：第一MOS管，其第一端连接所述IGBT器件的集电极，所述第一MOS管的栅极连接所述第一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。5.根据权利要求4所述的高压集成电路芯片，其特征在于，所述过流保护电路还包括第二电流源，所述第二电流源连接所述比较器...

【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：