一种智能功率模块制造技术

本发明专利技术公开了一种智能功率模块，包括三通道高侧驱动电路、三通道低侧驱动电路、电流采样电路、高侧输出控制电路以及低侧输出控制电路；高侧输出控制电路与三通道高侧驱动电路电连接，高侧输出控制电路具有第一三通道高侧输出端和第二三通道高侧输出端；低侧输出控制电路与三通道低侧输出驱动电路电连接，低侧输出控制电路具有第一三通道低侧输出端和第二三通道低侧输出端；电流采样电路分别与高侧输出控制电路和低侧输出控制电路电连接。本发明专利技术可以避免智能功率模块工作在小电流的情况下使用绝缘栅双极型晶体管作为开关器件而增加自身功耗占比的情况，达到节省能源的目的。达到节省能源的目的。达到节省能源的目的。

An intelligent power module

【技术实现步骤摘要】
一种智能功率模块


[0001]本专利技术涉及功率模块
，尤其涉及一种智能功率模块。

技术介绍

[0002]智能功率模块是一种将电子和集成电路技术结合的功率驱动类模块，其主要是把功率开关器件和高压驱动电路集成在一起，以应用于变频电机伺服驱动或家电变频控制。
[0003]传统的智能功率模块主要通过绝缘栅双极型晶体管作为逆变器件(开关器件)以实现控制，其在应用时，工作电流会根据应用场景的改变而变化，当工作在小电流的情况下，若仍使用大功率的绝缘栅双极型晶体管作为逆变器件，这会增加智能功率模块的功耗占比，造成能源浪费。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种新型的智能功率模块，以解决现有智能功率模块采用绝缘栅双极型晶体管作为逆变器件，当工作在小电流的情况下会增加其自身功耗占比，而造成能源浪费的问题。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种智能功率模块，包括：三通道高侧驱动电路、三通道低侧驱动电路、电流采样电路、高侧输出控制电路以及低侧输出控制电路；所述高侧输出控制电路与所述三通道高侧驱动电路电连接，所述高侧输出控制电路具有第一三通道高侧输出端和第二三通道高侧输出端；所述低侧输出控制电路与所述三通道低侧输出驱动电路电连接，所述低侧输出控制电路具有第一三通道低侧输出端和第二三通道低侧输出端；所述电流采样电路分别与所述高侧输出控制电路和所述低侧输出控制电路电连接，且用于检测输入电源的电流值并根据所述电流值分别向所述高侧输出控制电路和所述低侧输出控制电路输出对应的电平信号；
[0006]所述第一三通道高侧输出端和所述第一三通道低侧输出端中的每个通道输出端分别与一个作为开关器件的场效应管电连接，所述第二三通道高侧输出端和所述第二三通道低侧输出端中的每个通道输出端分别与一个作为开关器件的绝缘栅双极型晶体管电连接；所述高侧输出控制电路根据所述电平信号分别控制所述第一三通道高侧输出端和所述第二三通道高侧输出端的输出电平，所述低侧输出控制电路根据所述电平信号分别控制所述第一三通道低侧输出端和所述第二三通道低侧输出端的输出电平。
[0007]优选的，所述高侧输出控制电路包括半导体场效应管、第一非门单元、第一或非门单元以及第一与门单元；所述半导体场效应管与所述采样电路电连接，所述第一非门单元分别与所述三通道高侧驱动电路和所述第一或非门电连接，所述第一或非门单元与所述半导体场效应管电连接，所述第一与门单元分别与所述第一或非门单元、所述半导体场效应管以及所述三通道高侧驱动电路电连接。
[0008]优选的，所述低侧输出控制电路包括第二非门单元、第二或非门单元以及第二与门单元；所述第二非门单元分别与所述三通道低侧驱动电路和所述第二或非门电连接，所
述第二或非门单元与所述电流采样电路电连接，所述第二与门单元分别与所述第二或非门单元、所述三通道低侧驱动电路以及所述电流采样电路电连接。
[0009]优选的，所述电流采样电路包括第一电阻、第二电阻以及比较器；所述第一电阻和所述第二电阻串联设置，所述第一电阻的另一端与输入电源电连接，所述第二电阻的另一端接地，所述比较器的负极引脚电连接在所述第一电阻与所述第二电阻之间，所述比较器的输出引脚分别与所述高侧输出控制电路和所述低侧输出控制电路电连接。
[0010]优选的，所述三通道高侧驱动电路包括自举电路，所述自举电路包括自举电阻、第一自举二极管、第二自举二极管以及第三自举二极管，所述自举电阻的第一端与所述输入电源电连接，所述第一自举二极管、所述第二自举二极管以及所述第三自举二极管的正极均与所述自举电阻电连接。
[0011]优选的，还包括第一端与输入电源电连接的故障逻辑控制电路，所述故障逻辑控制电路的第二端分别与所述三通道高侧驱动电路和所述三通道低侧输出驱动电路电连接，用于接收所述高侧输出控制电路和所述低侧输出控制电路的故障信号并根据所述故障信号控制对应的电路。
[0012]优选的，所述故障逻辑控制电路与所述输入电源之间串联设置有欠压检测电路和第一滤波器，所述欠压检测电路的另一端与所述故障逻辑控制电路的第一端电连接，所述第一滤波器的另一端与所述输入电源电连接。
[0013]优选的，所述故障逻辑控制电路的第三端还串联设置有电平转换电路和第二滤波器，所述电平转换电路的另一端与所述故障逻辑控制电路的第三端电连接。
[0014]与现有技术比较，本专利技术通过增设电流采样电路、高侧输出控制电路以及低侧输出控制电路，这样便可以通过电流采样电路对输入电源的电流值进行检测，然后向高侧输出控制电路和低侧输出控制电路输出对应的电平信号，从而通过电平信号控制第一三通道高侧输出端、第一三通道低侧输出端、第二三通道高侧输出端以及第二三通道低侧输出端的输出电平，以实现工作在小电流的情况下使用场效应管作为开关器件，在大电流的情况下使用绝缘栅双极型晶体管作为开关器件，进而避免工作在小电流的情况下使用绝缘栅双极型晶体管作为开关器件而增加自身功耗占比的情况，达到节省能源的目的。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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获得其它的附图。
[0016]图1为本专利技术实施例提供的一种智能功率模块的电气原理图；
[0017]图2为本专利技术实施例提供的一种智能功率模块与开关器件的连接示意图；
[0018]图3为本专利技术实施例提供的一种智能功率模块中高侧输出控制电路的电气原理图；
[0019]图4为本专利技术实施例提供的一种智能功率模块中低侧输出控制电路的电气原理图；
[0020]图5为本专利技术实施例提供的一种智能功率模块中电流采样电路的电气原理图；
[0021]图6为传统智能控制模块的电气原理图。
[0022]其中，100、智能功率模块；101、三通道高侧驱动电路；102、三通道低侧驱动电路；103、电流采样电路；104、高侧输出控制电路；105、低侧输出控制电路；106、故障逻辑控制电路；107、欠压检测电路；108、第一滤波器；109电平转换电路；110、第二滤波器；
[0023]301、半导体场效应管；302、303以及304为第一非门；305、307以及309为第一或非门；306、308以及310为第一与门；
[0024]401、402以及403为第二非门；404、406以及408为第二或非门单元；405、407以及409为第二与门单元；
[0025]501、第一电阻；502、第二电阻；503、比较器；
[0026]602、第一自举二极管；603、第二自举二极管；604、第三自举二极管；605、自举电阻；606、609、612、615、618以及621为场效应管；607、610、613、616、619以及622为绝缘栅双极型晶体管；608、611、614、617、620以及62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，包括三通道高侧驱动电路、三通道低侧驱动电路、电流采样电路、高侧输出控制电路以及低侧输出控制电路；所述高侧输出控制电路与所述三通道高侧驱动电路电连接，所述高侧输出控制电路具有第一三通道高侧输出端和第二三通道高侧输出端；所述低侧输出控制电路与所述三通道低侧输出驱动电路电连接，所述低侧输出控制电路具有第一三通道低侧输出端和第二三通道低侧输出端；所述电流采样电路分别与所述高侧输出控制电路和所述低侧输出控制电路电连接，用于检测输入电源的电流值并根据所述电流值分别向所述高侧输出控制电路和所述低侧输出控制电路输出对应的电平信号；所述第一三通道高侧输出端和所述第一三通道低侧输出端中的每个通道输出端分别与一个作为开关器件的场效应管电连接，所述第二三通道高侧输出端和所述第二三通道低侧输出端中的每个通道输出端分别与一个作为开关器件的绝缘栅双极型晶体管电连接；所述高侧输出控制电路根据所述电平信号分别控制所述第一三通道高侧输出端和所述第二三通道高侧输出端的输出电平，所述低侧输出控制电路根据所述电平信号分别控制所述第一三通道低侧输出端和所述第二三通道低侧输出端的输出电平。2.如权利要求1所述的一种智能功率模块，其特征在于，所述高侧输出控制电路包括半导体场效应管、第一非门单元、第一或非门单元以及第一与门单元；所述半导体场效应管与所述采样电路电连接，所述第一非门单元分别与所述三通道高侧驱动电路和所述第一或非门电连接，所述第一或非门单元与所述半导体场效应管电连接，所述第一与门单元分别与所述第一或非门单元、所述半导体场效应管以及所述三通道高侧驱动电路电连接。3.如权利要求1所述的一种智能功率模块，其特征在于，所述低侧输出控制电路包括第二非门单元、第二或非门单元以及第二与门单元；所述第二非门单元分别与所述三通道低...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯宇翔，左安超，
申请(专利权)人：广东汇芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：