一种1700V耐压的智能功率模块制造技术

本发明专利技术所涉及的一种1700V耐压的智能功率模块，包括整流电路、逆变电路，还包括四个Driver IC，其中下桥臂设有一个所述Driver IC，上桥臂设有三个所述Driver IC；所述逆变电路为由六路IGBT组成的三相逆变电路；上桥臂的三个单通道的Driver IC，用于根据输入端口HIN1、HIN2、HIN3的信号来控制增强驱动能力电路的工作状态，控制上桥臂三路IGBT的开关状态；下桥臂的一个三通道的Driver IC，用于根据输入端口LIN1、LIN2、LIN3的信号来控制增强驱动能力电路的工作状态，控制下桥臂三路IGBT的开关状态。本发明专利技术共使用四个Driver IC，其中下桥臂一个，上桥臂三个，解决单芯片驱动耐压不够的问题。Driver IC与IGBT之间有增强驱动能力电路，最高可驱动100A的IGBT可靠工作，解决了Driver IC驱动IGBT时电流不足问题，同时还能保证输出电压摆幅为0

【技术实现步骤摘要】
一种1700V耐压的智能功率模块


[0001]本专利技术涉及一种1700V耐压的智能功率模块。

技术介绍

[0002]如图1所示，现有的智能功率模块一般包含整流桥、brake、逆变电路、驱动电路，驱动IC有两部分，分别为HVIC和LVIC。
[0003]现有的智能功率模块主要存在如下不足：
[0004]由于使用HVIC驱动上桥臂，IC的工艺限制最高耐压为1200V。
[0005]HVIC和LVIC的驱动能力弱，最高只能驱动35A的IGBT。
[0006]内部没有短路保护，在短路故障时不能以最快速度关断IGBT，有较大风险。
[0007]由于没有可控硅，用于变频控制器的模块使用时需要增加可控硅模块或者继电器来来实现电解电容的充电缓冲。

技术实现思路

[0008]本专利技术的主要目的是为解决上述的技术问题，提供一种能够耐高压的1700V耐压的智能功率模块。
[0009]为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0010]一种1700V耐压的智能功率模块，包括整流电路、逆变电路，还包括四个Driver IC，其中下桥臂设有一个所述Driver IC，上桥臂设有三个所述Driver IC；
[0011]所述逆变电路为由六路IGBT组成的三相逆变电路；
[0012]上桥臂的三个单通道的Driver IC，用于根据输入端口HIN1、HIN2、HIN3的信号来控制增强驱动能力电路的工作状态，控制上桥臂三路IGBT的开关状态；
[0013]下桥臂的一个三通道的Driver IC，用于根据输入端口LIN1、LIN2、LIN3的信号来控制增强驱动能力电路的工作状态，控制下桥臂三路IGBT的开关状态。
[0014]进一步，每路所述Driver IC的信号输出端分别通过增强驱动能力电路与所述IGBT的基极电路连接。
[0015]进一步，所述增强驱动能力电路包括MOS管Q1、MOS管Q2，所述MOS管Q1、MOS管Q2的栅极分别与所述Driver IC的信号输出端连接，所述MOS管Q1的漏极与所述Driver IC的供电正极端连接，所述MOS管Q1的源极与所述IGBT的基极连接，所述MOS管Q2的漏极与所述IGBT的基极连接，所述MOS管Q2的源极与所述Driver IC的供电负极端连接。
[0016]进一步，所述MOS管Q1、MOS管Q2的栅极通过电阻R3与所述Driver IC的信号输出端连接，所述MOS管Q1的源极通过电阻R2与所述IGBT的基极连接，所述MOS管Q2的漏极通过电阻R5与所述IGBT的基极连接。
[0017]进一步，所述MOS管Q1的源极通过电阻R1与电阻R3连接，所述MOS管Q2的漏极通过电阻R4与电阻R3连接。
[0018]进一步，在所述Driver IC的供电正极端与IGBT的基极之间设置有肖特基二极管
D1。
[0019]进一步，在所述IGBT的基极与Driver IC的供电负极端之间设置有电容C2、电阻R6。
[0020]进一步，在所述Driver IC的信号输入端与IGBT的集电极之间设置有短路保护电路。
[0021]进一步，所述整流电路的输出端与可控硅的输入端连接。
[0022]进一步，还包括有过温保护电路，所述过温保护电路的信号输出端连接所述Driver IC的ITRIP引脚连接。
[0023]综上内容，本专利技术所述的一种1700V耐压的智能功率模块，共使用四个Driver IC，其中下桥臂一个，上桥臂三个，解决单芯片驱动耐压不够的问题。Driver IC与IGBT之间有增强驱动能力电路，最高可驱动100A的IGBT可靠工作，解决了Driver IC驱动IGBT时电流不足问题，同时还能保证输出电压摆幅为0
‑
15V满摆幅。高压智能功率模块应用时所必须的上电缓冲功能的可控硅单元、高压侧供电电路，也被集成在本智能功率模块中，可以节省电力电子设备的空间和成本。
附图说明
[0024]图1是现有技术的示意图；
[0025]图2是本专利技术的结构示意图；
[0026]图3是本专利技术增强驱动能力电路示意图；
[0027]图4是本专利技术上桥臂Driver IC外部电路示意图；
[0028]图5是本专利技术下桥臂Driver IC外部电路示意图。
[0029]如图1至图5所示，Driver IC101、Driver IC102、Driver IC103、Driver IC104、增强驱动能力电路2、短路保护电路3、过温保护电路4、自举电路5、可控硅6。
具体实施方式
[0030]下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述：
[0031]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术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用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0032]如图2所示，一种1700V耐压的智能功率模块，主要包括整流电路、逆变电路、驱动芯片，其中驱动芯片采用四个Driver IC，下桥臂设有一个Driver IC104，上桥臂设有三个Driver IC，分别是Driver IC101、Driver IC102、Driver IC103。
[0033]上桥臂的三个单通道的Driver IC，其作用是根据输入端口HIN1、HIN2、HIN3的信号来控制增强驱动能力电路2的工作状态，信号经过增强驱动能力处理后可以控制上桥臂三路IGBT的开关状态，上桥臂的三个Driver IC在出现异常状态时关闭IGBT。
[0034]下桥臂的一个三通道的Driver IC，其作用是根据输入端口LIN1、LIN2、LIN3的信号来控制增强驱动能力电路的工作状态，信号经过增强驱动能力处理后可以控制下桥臂三路IGBT的开关状态。外来有效信号输入到ITRIP脚时，关闭IGBT，并使输出端口FAULT输出故障信号。
[0035]如图4所示，上桥臂Driver IC的1脚和6脚短接，之后引出到智能功率模块电路的VB脚(电源+)，上桥臂的三个Driver IC分别对应VB1、VB2、VB3脚。2脚和3脚短接，之后引出到智能功率模块电路的VS脚，其作用是电路的电源
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，上桥臂的三个Driver IC分别对应VS1、VS2、VS3脚。3脚和6脚之间并联一个电容C1，电容C1的作用是作为Driver IC101、Driver IC102、Driver IC103电源的去耦电容。4脚引出到智能功率模块电路的HIN脚，作用是Driver IC101、Driver IC102、Driver IC103的驱动信号输入，上桥臂的三个Driver IC分别对应HIN1、HIN2、HIN3脚。5脚连接增强驱动能力电路2，其作用是Driver IC101、Driver IC102、Driver IC103的输出信号，控制增强驱动能力电路2的工作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种1700V耐压的智能功率模块，包括整流电路、逆变电路，其特征在于：还包括四个DriverIC，其中下桥臂设有一个所述DriverIC，上桥臂设有三个所述DriverIC；所述逆变电路为由六路IGBT组成的三相逆变电路；上桥臂的三个单通道的DriverIC，用于根据输入端口HIN1、HIN2、HIN3的信号来控制增强驱动能力电路的工作状态，控制上桥臂三路IGBT的开关状态；下桥臂的一个三通道的DriverIC，用于根据输入端口LIN1、LIN2、LIN3的信号来控制增强驱动能力电路的工作状态，控制下桥臂三路IGBT的开关状态。2.根据权利要求1所述的一种1700V耐压的智能功率模块，其特征在于：每路所述DriverIC的信号输出端分别通过增强驱动能力电路与所述IGBT的基极电路连接。3.根据权利要求2所述的一种1700V耐压的智能功率模块，其特征在于：所述增强驱动能力电路包括MOS管Q1、MOS管Q2，所述MOS管Q1、MOS管Q2的栅极分别与所述DriverIC的信号输出端连接，所述MOS管Q1的漏极与所述DriverIC的供电正极端连接，所述MOS管Q1的源极与所述IGBT的基极连接，所述MOS管Q2的漏极与所述IGBT的基极连接，所述MOS管Q2的源极与所述DriverIC的供电负极端连接。4.根据权利要求3所述的一种17...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：青岛朗进集团有限公司，
类型：发明
国别省市：