一种智能功率模块及家电设备制造技术

本申请公开了一种智能功率模块及家电设备。该智能功率模块包括：上桥功率开关管；下桥功率开关管，与上桥功率开关管串联设置；下桥驱动芯片，用于将外部输入的下桥输入驱动信号转换成输出到下桥功率开关管的下桥输出驱动信号，并进一步将外部输入的上桥输入驱动信号进行升压转换，以形成中间驱动信号；上桥驱动芯片，用于将从下桥驱动芯片输入的中间驱动信号转换成输出到上桥功率开关管的上桥输出驱动信号。通过这种方式，能够缩小智能功率模块的面积，缩小其封装体积，提高其集成度，且能够降低成本。降低成本。降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种智能功率模块及家电设备


[0001]本申请涉及电子
，特别是涉及一种智能功率模块及家电设备。

技术介绍

[0002]智能功率模块(Intelligent Power Module，IPM)是一种先进的功率开关器件，是一种集成了功率器件及其驱动电路芯片的功率驱动类产品。IPM在交流电机变频调速和直流电机斩波调速以及各种高性能电源(如UPS、感应加热、电焊机、有源补偿、DC
‑
DC等)、工业电气自动化、新能源等领域，有着广阔的市场。
[0003]本申请的专利技术人在长期的研发工作中发现，现有IPM中驱动芯片的高压侧地，与对应功率器件发射极同电位，驱动芯片高压侧和低压侧的隔离可以消除。

技术实现思路

[0004]本申请主要解决的技术问题是如何缩小智能功率模块的面积，以缩小其封装体积，提高其集成度，且降低成本。
[0005]为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种智能功率模块。该智能功率模块包括：上桥功率开关管；下桥功率开关管，与上桥功率开关管串联设置；下桥驱动芯片，用于将外部输入的下桥输入驱动信号转换成输出到下桥功率开关管的下桥输出驱动信号，并进一步将外部输入的上桥输入驱动信号进行升压转换，以形成中间驱动信号；上桥驱动芯片，用于将从下桥驱动芯片输入的中间驱动信号转换成输出到上桥功率开关管的上桥输出驱动信号。
[0006]为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种家电设备。该家电设备包括上述智能功率模块。
[0007]本申请实施例的有益效果是：本申请实施例智能功率模块包括：智能功率模块包括：上桥功率开关管；下桥功率开关管，与上桥功率开关管串联设置；下桥驱动芯片，用于将外部输入的下桥输入驱动信号转换成输出到下桥功率开关管的下桥输出驱动信号，并进一步将外部输入的上桥输入驱动信号进行升压转换，以形成中间驱动信号；上桥驱动芯片，用于将从下桥驱动芯片输入的中间驱动信号转换成输出到上桥功率开关管的上桥输出驱动信号。本申请实施例智能功率模块通过下桥驱动芯片输入上桥输入驱动信号，且对上桥输入驱动信号进行升压转换，并将升压转换后的中间驱动信号提供给上桥驱动芯片，以使上桥驱动芯片驱动上桥功率开关管。因此，本申请实施例的上桥驱动芯片直接从下桥驱动芯片获取升压后的中间驱动信号，因此无需设置低压区域，从而无需设置高低压隔离结构，进而能够缩小上桥驱动芯片及智能功率模块的面积，缩小其封装体积，提高其集成度，且能够降低成本。
附图说明
[0008]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所
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。
[0009]图1是本申请智能功率模块一实施例的结构示意图；
[0010]图2是图1实施例智能功率模块中上桥驱动芯片的结构示意图；
[0011]图3是图2实施例上桥驱动芯片中欠压保护电路的电路结构示意图；
[0012]图4是图1实施例智能功率模块中下桥驱动芯片的结构示意图；
[0013]图5是图4实施例下桥驱动芯片中脉冲产生电路的电路结构示意图；
[0014]图6是图4实施例下桥驱动芯片中电平转换电路的电路结构示意图；
[0015]图7是本申请智能功率模块一实施例的结构示意图；
[0016]图8是本申请家电设备一实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。
[0018]本申请首先提出一种智能功率模块，如图1至图4所示，图1是本申请智能功率模块一实施例的结构示意图；图2是图1实施例智能功率模块中上桥驱动芯片的结构示意图；图3是图2实施例上桥驱动芯片中欠压保护电路的电路结构示意图；图4是图1实施例智能功率模块中下桥驱动芯片的结构示意图；图5是图4实施例下桥驱动芯片中脉冲产生电路的电路结构示意图；图6是图4实施例下桥驱动芯片中电平转换电路的电路结构示意图。本实施例智能功率模块10包括：上桥功率开关管301、下桥功率开关管302、下桥驱动芯片402及上桥驱动芯片401；其中，下桥功率开关管302与上桥功率开关管301串联设置；下桥驱动芯片402用于将外部输入的下桥输入驱动信号转换成输出到下桥功率开关管302的下桥输出驱动信号，并进一步将外部输入的上桥输入驱动信号进行升压转换，以形成中间驱动信号；上桥驱动芯片401用于将从下桥驱动芯片402输入的中间驱动信号转换成输出到上桥功率开关管301的上桥输出驱动信号。
[0019]具体地，上桥驱动芯片401分别与上桥功率开关管301的栅电极和发射电极连接，下桥驱动芯片402分别与下桥功率开关管302的栅电极和发射电极连接，上桥功率开关管301的发射电极与下桥功率开关管302的集电极连接(即上桥功率开关管301的发射电极与下桥功率开关管302串联设置)。
[0020]上桥驱动芯片401用于在智能功率模块10工作时，输出上桥输出驱动信号，控制上桥功率开关管301导通，从其发射电极输出电能至下桥功率开关管302的集电极；在驱动上桥功率开关管301导通时，为上桥功率开关管301提供充电电流，以使上桥功率开关管301的栅电极与发射电极之间的电压迅速上升至所需值，保证上桥功率开关管301能快速导通；并在上桥功率开关管301导通期间保证上桥功率开关管301的栅电极与发射电极之间的电压维持稳定，以使上桥功率开关管301可靠导通。
[0021]下桥驱动芯片402用于在智能功率模块10工作时，输出下桥输出驱动信号，控制下
桥功率开关管302导通，从而输出驱动电能，以驱动电机等负载工作；在驱动下桥功率开关管302导通时，为下桥功率开关管302提供充电电流，以使下桥功率开关管302的栅电极与发射电极之间的电压迅速上升至所需值，保证下桥功率开关管302能快速导通；并在下桥功率开关管302导通期间保证下桥功率开关管302的栅电极与发射电极之间的电压维持稳定，以使下桥功率开关管302可靠导通。
[0022]区别于现有技术，本实施例智能功率模块10通过下桥驱动芯片402输入上桥输入驱动信号，且对上桥输入驱动信号进行升压转换，并将升压转换后的中间驱动信号提供给上桥驱动芯片401，以使上桥驱动芯片401驱动上桥功率开关管301。因此，本实施例的上桥驱动芯片401直接从下桥驱动芯片402获取升压后的中间驱动信号，因此无需设置低压区域，从而无需设置高低压隔离结构，进而能够缩小上桥驱动芯片401及智能功率模块10的面积，缩小其封装体积，提高其集成度，且能够降低成本。
[0023]本实施例的本文档来自技高网...

【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：上桥功率开关管；下桥功率开关管，与所述上桥功率开关管串联设置；下桥驱动芯片，用于将外部输入的下桥输入驱动信号转换成输出到所述下桥功率开关管的下桥输出驱动信号，并进一步将外部输入的上桥输入驱动信号进行升压转换，以形成中间驱动信号；上桥驱动芯片，用于将从所述下桥驱动芯片输入的中间驱动信号转换成输出到所述上桥功率开关管的上桥输出驱动信号。2.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述上桥驱动芯片层叠设置于所述上桥功率开关管的发射电极上，所述下桥驱动芯片层叠设置于所述下桥功率开关管的发射电极上。3.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述中间驱动信号包括第一脉冲信号和第二脉冲信号，所述上桥驱动芯片包括：第一信号输入端口，用于接收所述第一脉冲信号；第二信号输入端口，用于接收所述第二脉冲信号；脉冲合成电路，用于对所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号进行融合处理，以获取第三脉冲信号，其中所述第三脉冲信号的脉冲宽度大于所述第一脉冲信号的脉冲宽度及所述第二脉冲信号的脉冲宽度；上桥驱动电路，用于响应所述第三脉冲信号生成所述上桥输出驱动信号；第一信号输出端口，用于将所述上桥输出驱动信号输出至所述上桥功率开关管的栅电极。4.根据权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，所述上桥驱动芯片进一步包括欠压保护电路，所述欠压保护电路用于对所述第三脉冲信号进行欠压保护。5.根据权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，所述上桥驱动芯片进一步包括：第一供电端口，用于为所述上桥驱动芯片提供第一供电电压；第一电位端口，用于与所述上桥功率开关管的发射电极连接。6.根据权利要求1...

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