一种智能功率模块制造技术

本发明专利技术提供了一种智能功率模块，包括：供电电源、PFC驱动控制电路、整流桥电路、保护电阻、热敏电阻NTC以及IGBT电路；PFC驱动控制电路包括驱动DRV电路、驱动电阻选择电路以及驱动电阻电路，驱动DRV电路的输入端和驱动电阻选择电路的输出端均与驱动电阻电路的输入端电连接；驱动电阻选择电路包括CP移动脉冲电路、第一触发器、第二触发器和第三触发器；第一触发器输出第一数字信号，第二触发器输出第二数字信号，第三触发器输出第三数字信号；其中，第一数字信号、第二数字信号和第三数字信号任意一数字信号为高电平，另外两个数字信号为低电平。本发明专利技术的智能功率模块的集成效果好，抗干扰能力强，可靠性高。可靠性高。可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种智能功率模块


[0001]本专利技术涉及PFC智能功率模块
，尤其涉及一种智能功率模块。

技术介绍

[0002]PFC的英文全称为“Power Factor Correction”，意思是“功率因数校正”，功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系，也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。基本上功率因数可以衡量电力被有效利用的程度，当功率因数值越大，代表其电力利用率越高。
[0003]目前工业和消费电子电控的PFC绝大部都是采用主动式PFC，主动式PFC则由电感电容及电子元器件组成，通过专用IC去调整电流的波形，对电流电压间的相位差进行补偿。主动式PFC可以达到较高的功率因数
──
通常可达98％以上。
[0004]目前PFC电路一般都是采用分立元件，PCB设计比较复杂，PFC电路采用分立元件设计存在PFC分立功率元件整流桥、IGBT、FRD占用散热片的位置比较大。同时，整流桥、IGBT、FRD电气连接的走线宽度较大，不同网络间的爬电距离要求较高，整流桥、IGBT、FRD的PCB布局布线非常复杂，难以实现。另外，PFC模块的IGBT驱动电阻，都是一个阻值，对于不同应用环境调整驱动电阻不可实现，导致IGBT开关损耗过大，尖峰电压过高等各种问题，导致IGBT不能在最优的驱动环境下工作。因此，随着应用场景的增加和能效标准的提高，PFC电路广泛应用于各种场景，PFC的控制驱动技术也成为电控设计难点和重点。

技术实现思路

[0005]针对以上相关技术的不足，本专利技术提出一种电路集成效果好，便于提高PFC模块应用灵适性，提高PFC电路的抗干扰能力，简化电控系统设计，提高整个电控系统可靠性，降低整个电控系统成本的智能功率模块。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种智能功率模块，包括：供电电源、PFC驱动控制电路、整流桥电路、保护电阻、热敏电阻NTC以及IGBT电路；
[0007]所述整流桥电路连接所述供电电源，热敏电阻NTC和所述保护电阻用于采集所述PFC驱动控制电路工作时产生的温度，所述整流桥电路用于将所述供电电源输入的交流电转换成直流电和用于为所述PFC驱动控制电路提供供电电压VCC；
[0008]所述PFC驱动控制电路包括驱动DRV电路、驱动电阻选择电路以及驱动电阻电路，所述驱动DRV电路的输入端和驱动电阻选择电路的输出端均与所述驱动电阻电路的输入端电连接，所述驱动电阻电路的输出端作为所述PFC驱动控制电路的输出端；
[0009]所述驱动电阻选择电路包括CP移动脉冲电路、第一触发器、第二触发器和第三触发器；
[0010]所述CP移动脉冲电路的输出端分别连接所述第一触发器的输入端、所述第二触发器的输入端及所述第三触发器的输入端，所述第一触发器的输出端用于输出第一数字信号，所述第二触发器的输出端用于输出第二数字信号，所述第三触发器的输出端用于输出
第三数字信号；
[0011]其中，所述第一数字信号、所述第二数字信号和所述第三数字信号任意一数字信号为高电平，另外两个数字信号为低电平；
[0012]所述驱动电阻电路包括多个驱动电阻支路，所述驱动电阻选择电路用于通过输出不同的数字信号控制驱动电阻电路进行驱动电阻支路之间的切换。
[0013]优选的，所述IGBT电路的第一端连接VSS端口，所述IGBT电路的第二端连接PFCL端口，所述IGBT电路第三端连接所述供电电压VCC，所述IGBT电路的第四端连接所述PFC驱动控制电路的输出端，所述保护电阻的第一端连接VDD，所述保护电阻的第二端分别连接所述PFC驱动控制电路的TH端口和所述热敏电阻的第一端，所述热敏电阻的第二端接地。
[0014]优选的，所述PFC驱动控制电路还包括基准电压输出电路、第一RC滤波电路、第二RC滤波电路、多个施密特触发器、多个低通滤波器、多个电平转换电路、欠压保护电路、PFC保护电路、温度保护电路、RC延时电路、故障输出电路和故障逻辑控制电路；所述基准电压输出电路依次连接所述欠压保护电路和所述故障逻辑控制电路的输入端；
[0015]多个所述施密特触发器包括第一施密特触发器、第二施密特触发器、第三施密特触发器、第四施密特触发器和第五施密特触发器；
[0016]多个所述低通滤波器包括第一低通滤波器、第二低通滤波器、第三低通滤波器、第四低通滤波器和第五低通滤波器；
[0017]多个电平转换电路包括第一电平转换电路、第二电平转换电路、第三电平转换电路、第四电平转换电路和第五电平转换电路；
[0018]所述第一RC滤波电路与所述第一施密特触发器、所述第一低通滤波器、所述第一电平转换电路、所述驱动DRV电路及所述驱动电阻电路依次电连接；所述第二RC滤波电路与所述第二施密特触发器、所述第二低通滤波器、所述第二电平转换电路、所述驱动电阻选择电路及所述驱动电阻电路依次电连接；
[0019]所述第三施密特触发器与所述第三低通滤波器、所述第三电平转换电路、所述PFC保护电路及所述故障逻辑控制电路的输入端依次电连接；
[0020]所述第四施密特触发器与所述第四低通滤波器、所述第四电平转换电路、所述温度保护电路及所述故障逻辑控制电路的输入端依次电连接；
[0021]所述第五施密特触发器与所述第五低通滤波器、所述第五电平转换电路、所述RC延时电路及所述故障逻辑控制电路的输入端依次电连接；
[0022]所述故障输出电路的第一端连接FO端口，所述故障输出电路的第二端接地，所述故障输出电路的第三端连接所述故障逻辑控制电路的输入端，所述故障逻辑电路的输出端连接所述驱动DRV电路的输入端。
[0023]优选的，所述整流桥电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，所述第一二极管的负极与所述第二二极管的正极相连作为所述智能功率模块的AC S端口，所述第三二极管的正极与所述第四二极管的负极相连作为所述智能功率模块的AC R端口，所述第一二极管的正极与所述第四二极管的正极相连作为所述智能功率模块的DB S端口，所述第二二极管的负极与所述第三二极管的负极相连作为所述智能功率模块的DB P端口。
[0024]优选的，所述IGBT电路包括：IGBT1、第五二极管和第六二极管；所述IGBT1的栅极
连接所述PFC驱动控制电路的输出端，所述IGBT1的源极连接所述第五二极管的正极，所述IGBT1的漏极分别连接所述第五二极管的负极和所述第六二极管的正极，所述第六二极管的负极连接所述供电电压VCC。
[0025]优选的，所述驱动电阻电路包括第一与门、第二与门、第三与门、第一关断驱动电阻、第二关断驱动电阻、第三关断驱动电阻、第一开通驱动电阻、第二开通驱动电阻、第三开通驱动电阻、第七二极管、第八二极管以及第九二极管；
[0026]所述驱动DRV电路的输出端分别连接所述第一与门的第一输入端、所述第二与门的第一输入端及所述第三与门的第一输入端，所述第一数字信号、所述第二数字信号和所本文档来自技高网...

【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：供电电源、PFC驱动控制电路、整流桥电路、保护电阻、热敏电阻NTC以及IGBT电路；所述整流桥电路连接所述供电电源，热敏电阻NTC和所述保护电阻用于采集所述PFC驱动控制电路工作时产生的温度，所述整流桥电路用于将所述供电电源输入的交流电转换成直流电和用于为所述PFC驱动控制电路提供供电电压VCC；所述PFC驱动控制电路包括驱动DRV电路、驱动电阻选择电路以及驱动电阻电路，所述驱动DRV电路的输入端和驱动电阻选择电路的输出端均与所述驱动电阻电路的输入端电连接，所述驱动电阻电路的输出端作为所述PFC驱动控制电路的输出端；所述驱动电阻选择电路包括CP移动脉冲电路、第一触发器、第二触发器和第三触发器；所述CP移动脉冲电路的输出端分别连接所述第一触发器的输入端、所述第二触发器的输入端及所述第三触发器的输入端，所述第一触发器的输出端用于输出第一数字信号，所述第二触发器的输出端用于输出第二数字信号，所述第三触发器的输出端用于输出第三数字信号；其中，所述第一数字信号、所述第二数字信号和所述第三数字信号任意一数字信号为高电平，另外两个数字信号为低电平；所述驱动电阻电路包括多个驱动电阻支路，所述驱动电阻选择电路用于通过输出不同的数字信号控制驱动电阻电路进行驱动电阻支路之间的切换。2.如权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述IGBT电路的第一端连接VSS端口，所述IGBT电路的第二端连接PFCL端口，所述IGBT电路第三端连接所述供电电压VCC，所述IGBT电路的第四端连接所述PFC驱动控制电路的输出端，所述保护电阻的第一端连接VDD，所述保护电阻的第二端分别连接所述PFC驱动控制电路的TH端口和所述热敏电阻的第一端，所述热敏电阻的第二端接地。3.如权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述PFC驱动控制电路还包括基准电压输出电路、第一RC滤波电路、第二RC滤波电路、多个施密特触发器、多个低通滤波器、多个电平转换电路、欠压保护电路、PFC保护电路、温度保护电路、RC延时电路、故障输出电路和故障逻辑控制电路；所述基准电压输出电路依次连接所述欠压保护电路和所述故障逻辑控制电路的输入端；多个所述施密特触发器包括第一施密特触发器、第二施密特触发器、第三施密特触发器、第四施密特触发器和第五施密特触发器；多个所述低通滤波器包括第一低通滤波器、第二低通滤波器、第三低通滤波器、第四低通滤波器和第五低通滤波器；多个电平转换电路包括第一电平转换电路、第二电平转换电路、第三电平转换电路、第四电平转换电路和第五电平转换电路；所述第一RC滤波电路与所述第一施密特触发器、所述第一低通滤波器、所述第一电平转换电路、所述驱动DRV电路及所述驱动电阻电路依次电连接；所述第二RC滤波电路与所述第二施密特触发器、所述第二低通滤波器、所述第二电平转换电路、所述驱动电阻选择电路及所述驱动电阻电路依次电连接；所述第三施密特触发器与所述第三低通滤波器、所述第三电平转换电路、所述PFC保护电路及所述故障逻辑控制电路的输入端依次电连接；
所述第四施密特触发器与所述第四低通滤波器、所述第四电平转换电路、所述温度保护电路及所述故障逻辑控制电路的输入端依次电连接；所述第五施密特触发器与所述第五低通滤波器、所述第五电平转换电路、所述RC延时电路及所述故障逻辑控制电路的输入端依次电连接；所述故障输出电路的第一端连接FO端口，所述故障输出电路的第二端接地，所述故障输出电路的第三端连接所述故障逻辑控制电路的输入端，所述故障逻辑电路的输出端连接所述驱动DRV电路的输入端。4.如权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述整流桥电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，所述第一二极管的负极与所述第二二极管的正极相连作为所述智能功率模块的AC S端口，所述第三二极管的正极与所述第四...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯宇翔，谢荣才，
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：