集成温控和迟滞保护功能的高压集成电路和半导体模块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种集成温控电路的功率半导体器件和半导体模块，包括依次连接的温控迟滞电路、施密特电路、滤波电路、电平转换电路和故障逻辑电路。通过设置温控迟滞电路，通过监测高压集成电路的工作温度，根据工作温度对过流保护信号的响应阈值进行调整，使得温度升高时，降低过流保护信号的响应阈值，而温度降低时提升过流保护信号的响应阈值，从而保证了在高压集成电路所在的半导体模块工作温度升高时，适当降低其工作电流，而工作温度降低时，适当提升其工作电流，以此有效的保证了其工作的稳定性。的稳定性。的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
集成温控和迟滞保护功能的高压集成电路和半导体模块


[0001]本技术涉及一种集成温控电路的功率半导体器件和半导体模块，属于半导体电路应用


技术介绍

[0002]传统的用于半导体模块的HVIC(高压集成电路)，其内部集成的电流检测不设置迟滞电路，当检测端受到外界电信号干扰，或检测值靠近保护阈值时，容易导致逆变电流检测触发HVIC频繁动作，引起应用半导体模块的系统错乱。

技术实现思路

[0003]本技术需要解决的技术问题是解决现有的HVIC不设置迟滞电路带来系统保护错乱的问题。
[0004]具体地，本技术公开一种集成温控和迟滞保护功能的高压集成电路，高压集成电路包括：
[0005]温控迟滞电路，温度迟滞电路输入端连接电流保护信号；
[0006]施密特电路，施密特电路输入端连接温度迟滞电路的输出端；
[0007]滤波电路，滤波电路输入端连接施密特电路的输出端；
[0008]电平转换电路，电平转换电路的输入端连接滤波电路的输出端；
[0009]故障逻辑电路，故障逻辑电路输入端连接电平转换电路的输出端。
[0010]可选地，温控迟滞电路包括温度检测模块和迟滞模块，其中
[0011]温度检测模块的输出端连接迟滞模块的第一输入端，迟滞模块的第二输入端为温控迟滞电路的输入端，迟滞莫的输出端为温控迟滞电路的输出端。
[0012]可选地，温度检测模块包括第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS管和二极管，其中
[0013]第一PMOS管的源极和第二PMOS管的源极共接于温度检测模块的直流电源输入端，第一PMOS管的栅极、第二PMOS管的栅极、第一PMOS管的漏极、第一NMOS管的漏极和第一NMOS管的栅极共接，第一NMOS管的源极和二极管的阴极共接与温度检测模块的接地端，二极管的阳极和第一NMOS管的源极共接于温度检测模块的输出端。
[0014]可选地，迟滞模块包括第一电阻、第二电阻和比较器，其中
[0015]比较器的同相输入端为迟滞模块的第二输入端，比较器的反相输入端与第一电阻的一端和第二电阻的一端共接，第二电阻的另一端为迟滞模块的第一输入端，第一电阻的另一端和比较器的输出端共接于迟滞模块的输出端。
[0016]可选地，高压集成电路还包括保护电路，保护电路设置有上述提到的电路，还包括高压驱动电路、低压驱动电路、电源电路和互锁电路，其中互锁电路连接于高压驱动电路和低压驱动电路，电源电路为保护电路、高压驱动电路、低压驱动电路和互锁电路进行供电。
[0017]本技术还提出一种半导体模块，半导体模块设置有上述的高压集成电路。
[0018]本技术的高压集成电路，包括依次连接的温控迟滞电路、施密特电路、滤波电
路、电平转换电路和故障逻辑电路。通过设置温控迟滞电路，通过监测高压集成电路的工作温度， 根据工作温度对过流保护信号的响应阈值进行调整，使得温度升高时，降低过流保护信号的响应阈值，而温度降低时提升过流保护信号的响应阈值，从而保证了在高压集成电路所在的半导体模块工作温度升高时，适当降低其工作电流，而工作温度降低时，适当提升其工作电流，以此有效的保证了其工作的稳定性。 附图说明
[0019]图1为本技术实施例的集成温控和迟滞保护功能的高压集成电路的内部部分保护电路的框图；
[0020]图2为图1中的温控迟滞电路的电路原理简化示意图；
[0021]图3为本技术实施例的高压集成电路的框图。
具体实施方式
[0022]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，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，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。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，都应当属于本申请保护的范围。
[0023]需要说明的是，在结构或功能不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0024]本专利技术提到的半导体模块，是一种将功率开关器件和高压驱动电路等集成在一起，并在外表进行密封封装的一种电路模块，在电力电子领域应用广泛，如驱动电机的变频器、各种逆变电压、变频调速、冶金机械、电力牵引、变频家电等领域应用。这里的半导体电路还有多种其他的名称，如模块化智能功率系统（Modular Intelligent Power System，MIPS）、智能功率模块（Intelligent Power Module，IPM），或者称为混合集成电路、功率半导体模块、功率模块等名称。
[0025]本技术提出一种集成温控和迟滞保护功能的高压集成电路，如图1所示，高压集成电路包括：温控迟滞电路10、施密特电路20、滤波电路30、电平转换电路40和故障逻辑电路50。其中温度迟滞电路输入端连接电流保护信号，施密特电路20输入端连接温度迟滞电路的输出端，滤波电路30输入端连接施密特电路20的输出端，电平转换电路40的输入端连接滤波电路30的输出端，故障逻辑电路50输入端连接电平转换电路40的输出端。其中温度迟滞电路输入端连接的电流保护信号，是高压集成电路内部另外设置的电流保护电路100输出的过流保护信号，其用于对高压集成电路应用于半导体模块中的逆变电路的工作电流，或者时斩波电路的工作电流进行检测后，在电流过大时输出的过流保护信号，具体是图1中的过流保护信号CS1和过流保护信号CS2，其中每路过流保护信号都途经温控迟滞电路、施密特电路、滤波电路和电平转换电路再进入故障逻辑电路，本实施例仅以过流保护信号CS1途经的电路进行说明。
[0026]该过流保护信号输入到温控迟滞电路10，温控迟滞电路10用于通过监测高压集成电路的工作温度， 根据工作温度对过流保护信号的响应阈值进行调整，使得温度升高时，
降低过流保护信号的响应阈值，而温度降低时提升过流保护信号的响应阈值，从而保证了在高压集成电路所在的半导体模块工作温度升高时，适当降低其工作电流，而工作温度降低时，适当提升其工作电流，以此有效的保证了其工作的稳定性。而且进一步的，温控迟滞电路10内部还设置有迟滞功能的电路，对过流保护信号设置一个阈值区间对应的迟滞区间，防止了过流保护信号输入端受到外界电信号干扰，或者检测值靠近保护阈值时，导致触发频繁的保护动作引起的系统错乱。从而有效的提升了整个高压集成电路所在系统的工作的可靠性和稳定性。
[0027]上述的温控迟滞电路10对输入的电流保护信号进行响应阈值的调整后，输出到施密特电路20，以对信号进行整形，再经滤波电路30对干扰信号进行过滤，然后经电平转换电路40对过流保护信号进行再次过滤和校正，最后输入到故障逻辑电路50，故障逻辑电路50经内部电路的逻辑运行，最后输出有效的信号控制第四NMOS管Q4导通，使得FO故障信号变为低电平，供相关的控制电路如MCU部分进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成温控和迟滞保护功能的高压集成电路，其特征在于，所述高压集成电路包括：温控迟滞电路，所述温控迟滞电路输入端连接电流保护信号；施密特电路，所述施密特电路输入端连接所述温控迟滞电路的输出端；滤波电路，所述滤波电路输入端连接所述施密特电路的输出端；电平转换电路，所述电平转换电路的输入端连接所述滤波电路的输出端；故障逻辑电路，所述故障逻辑电路输入端连接所述电平转换电路的输出端。2.根据根据权利要求1所述的高压集成电路，其特征在于，所述温控迟滞电路包括温度检测模块和迟滞模块，其中所述温度检测模块的输出端连接所述迟滞模块的第一输入端，所述迟滞模块的第二输入端为所述温控迟滞电路的输入端，所述迟滞莫的输出端为所述温控迟滞电路的输出端。3.根据根据权利要求2所述的高压集成电路，其特征在于，所述温度检测模块包括第一PMOS管、第二PMOS管、第一NMOS管和二极管，其中所述第一PMOS管的源极和所述第二PMOS管的源极共接于所述温度检测模块的直流电源输入端，所述第一PMOS管的栅极、所述第二PMOS管的栅极、所述第一PMOS管的漏极、所述第一NMOS管...

【专利技术属性】
技术研发人员：张焕云，
申请(专利权)人：深圳市思米半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：