驱动电路、智能功率模块及电子设备制造技术

本申请属于电子电路技术领域，尤其涉及驱动电路、智能功率模块及电子设备，其中，驱动电路包括第一驱动单元、第二驱动单元、第一桥臂开关单元、第二桥臂开关单元和保护单元，在驱动电路运行过程中，当驱动电路工作在大电流的情况下，第二桥臂开关单元关断时，桥臂寄生电感的引起电压尖峰或振荡会损坏驱动电路，本申请通过设置保护单元能够将寄生电感上的能量及时进行泄放，保护驱动电路不受损坏，提高驱动电路的可靠性和安全性，降低了智能功率模块在极限电流下失效的风险，提高智能功率模块的可靠性。可靠性。可靠性。

【技术实现步骤摘要】
驱动电路、智能功率模块及电子设备


[0001]本申请属于电子电路
，尤其涉及驱动电路、智能功率模块及电子设备。

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，其内部集成了逻辑、控制、检测和保护电路，使用起来方便，不仅减小了系统的体积以及开发时间，也大大增强了系统的可靠性，适应功率器件模块化、复合化和功率集成化的发展方向，在以变频器及各类电源为代表的电力电子装置中得到了广泛应用。
[0003]智能功率模块内部的开关器件通常为绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)，当使用高性能的IGBT驱动电路工作时，能够减少开关延时，降低开关损耗，以获得良好的开通和关断性能。当IGBT开关时，由于逆变桥的桥臂寄生电感在大电流的作用下，引起的电压尖峰和震荡，会对IPM内部器件形成冲击损坏，限制IPM的应用环境及可靠性，特别是极限电流下的关断，会对IPM本身及终端产品带来损失及失效风险。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请实施例提供了驱动电路、智能功率模块及电子设备，旨在解决传统智能功率模块的逆变桥桥臂的寄生电感产生的相对负压会对内部器件造成冲击，导致可靠性差的问题。
[0005]本申请实施例的第一方面提供了一种驱动电路，包括：第一驱动单元、第二驱动单元、第一桥臂开关单元、第二桥臂开关单元和保护单元；所述第一驱动单元的第一端和所述第二驱动单元的第一端连接电源，所述第一驱动单元的输出端与所述第一桥臂开关单元的控制端连接，所述第一驱动单元的第二端与所述第一桥臂开关单元的第一端连接；所述第二驱动单元的输出端与所述第二桥臂开关单元的控制端连接，所述第二驱动单元的第二端接地；所述第一桥臂开关单元的第一端与所述第二桥臂开关单元的第一端连接，且其连接节点作为所述驱动电路的输出端用于输出驱动信号，所述第一桥臂开关单元的第二端和所述第二桥臂开关单元的第二端之间串接有母线电容，所述第二桥臂开关单元的第二端接地；所述保护单元的第一端与所述第一驱动单元的第二端连接，所述保护单元的第二端与所述第二桥臂开关单元的第二端连接，所述保护单元用于在所述第二桥臂开关单元关断时提供一个对地的能量泄放通道。
[0006]在其中一个实施例中，所述保护单元的控制端与所述第二驱动单元的控制端连接，接入同一开关控制信号，所述开关控制信号用于控制所述第二驱动单元驱动所述第二桥臂开关单元关断时，控制所述保护单元导通，控制所述第二驱动单元驱动所述第二桥臂开关单元导通时，控制所述保护单元关断。
[0007]在其中一个实施例中，所述保护单元包括开关管和反相器，所述开关管的第一导通端与所述第二驱动单元的第二端连接，所述开关管的第二导通端与所述第二桥臂开关单元的第二端连接，所述反相器串联在所述第二驱动单元的控制端和所述开关管的控制端之
间，所述反相器用于将所述开关控制信号进行反相后输至所述开关管的控制端。
[0008]在其中一个实施例中，所述开关管为NMOS管。
[0009]在其中一个实施例中，所述保护单元包括瞬态电压抑制二极管，所述瞬态电压抑制二极管的第一端与所述第一驱动单元的第二端连接，所述瞬态电压抑制二极管的第二端与所述第二桥臂开关单元的第二端连接。
[0010]在其中一个实施例中，所述第一驱动单元包括第一驱动开关管、第二驱动开关管、第一电阻和第二电阻，所述第一驱动开关管的第一导通端接电源，所述第一驱动开关管的第二导通端通过所述第一电阻连接至所述第一桥臂开关单元的控制端，所述第二驱动开关管的第一导通端通过所述第二电阻连接至所述第一桥臂开关单元的控制端，所述第二驱动开关管的第二导通端与所述第一桥臂开关单元的第一端连接。
[0011]在其中一个实施例中，所述第二驱动单元包括第三驱动开关管、第四驱动开关管、第三电阻和第四电阻，所述第三驱动开关管的第一导通端接电源，所述第三驱动开关管的第二导通端通过所述第三电阻连接至所述第二桥臂开关单元的控制端，所述第四驱动开关管的第一导通端通过所述第四电阻连接至所述第二桥臂开关单元的控制端，所述第四驱动开关管的第二导通端接地。
[0012]在其中一个实施例中，所述第一桥臂开关单元包括第一功率开关管，所述第二桥臂开关单元包括第二功率开关管；所述第一功率开关管的第一导通端与所述第二功率开关管的第一导通端连接，所述第一功率开关管的第二导通端与所述母线电容的第一端连接，所述第二功率开关管的第二导通端与所述母线电容的第二端连接且接地，所述第一功率开关管的控制端与所述第一驱动单元的输出端连接，所述第二功率开关管的控制端与所述第二驱动单元的输出端连接。
[0013]本申请实施例的第二方面提供了一种智能功率模块，包括至少一个上述任一实施例提到的驱动电路。
[0014]本申请实施例的第三方面提供了一种电子设备，包括上述实施例提到的智能功率模块。
[0015]本申请与传统技术方案相比的有益效果是：通过设置保护单元，保护单元的第一端与第二驱动单元的第二端连接，保护单元的另一端与第二桥臂开关单元的第二端连接，该保护单元能够提供一个连接到地的能量泄放通道，在驱动电路工作在大电流的情况下，第二桥臂开关单元关断时，由于寄生电感的存在，引起电压尖峰或振荡会损坏驱动电路，保护单元能够将寄生电感上的能量及时进行泄放，保护驱动电路不受损坏，提高驱动电路的可靠性和安全性，降低了智能功率模块在极限电流下失效的风险。
附图说明
[0016]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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本申请一实施例提供的驱动电路的原理示意图；图2为本申请另一实施例提供的驱动电路的原理示意图；
图3为本申请另一实施例提供的驱动电路的原理示意图；图4为本申请另一实施例提供的驱动电路的原理示意图；图5为本申请一实施例提供的驱动电路的电路原理图；图6为本申请另一实施例提供的驱动电路的电路原理图。
具体实施方式
[0018]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0019]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0020]需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种驱动电路，其特征在于，包括：第一驱动单元、第二驱动单元、第一桥臂开关单元、第二桥臂开关单元和保护单元；所述第一驱动单元的第一端和所述第二驱动单元的第一端连接电源，所述第一驱动单元的输出端与所述第一桥臂开关单元的控制端连接，所述第一驱动单元的第二端与所述第一桥臂开关单元的第一端连接；所述第二驱动单元的输出端与所述第二桥臂开关单元的控制端连接，所述第二驱动单元的第二端接地；所述第一桥臂开关单元的第一端与所述第二桥臂开关单元的第一端连接，且其连接节点作为所述驱动电路的输出端用于输出驱动信号，所述第一桥臂开关单元的第二端和所述第二桥臂开关单元的第二端之间串接有母线电容，所述第二桥臂开关单元的第二端接地；所述保护单元的第一端与所述第一驱动单元的第二端连接，所述保护单元的第二端与所述第二桥臂开关单元的第二端连接，所述保护单元用于在所述第二桥臂开关单元关断时提供一个对地的能量泄放通道。2.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述保护单元的控制端与所述第二驱动单元的控制端连接，接入同一开关控制信号，所述开关控制信号用于控制所述第二驱动单元驱动所述第二桥臂开关单元关断时，控制所述保护单元导通，控制所述第二驱动单元驱动所述第二桥臂开关单元导通时，控制所述保护单元关断。3.如权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述保护单元包括开关管和反相器，所述开关管的第一导通端与所述第二驱动单元的第二端连接，所述开关管的第二导通端与所述第二桥臂开关单元的第二端连接，所述反相器串联在所述第二驱动单元的控制端和所述开关管的控制端之间，所述反相器用于将所述开关控制信号进行反相后输至所述开关管的控制端。4.如权利要求3所述的驱动电路，其特征在于，所述开关管为NMOS管。5.如权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述保护单元包括瞬态电压抑制二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永宽，刘杰，
申请(专利权)人：深圳芯能半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：