智能功率模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能功率模块，智能功率模块包括：基板，基板设有导电区；功率芯片，功率芯片安装于导电区；快恢复二极管，快恢复二极管安装于导电区且与功率芯片电连接；驱动模块，驱动模块与功率芯片电连接，用于驱动功率芯片；短路保护子模块，短路保护子模块的至少一部分安装于导电区，短路保护子模块分别与功率芯片和驱动模块电连接，短路保护子模块包括短路保护二极管，短路保护二极管集成于功率芯片；其中，短路保护子模块在功率芯片短路时，向驱动模块反馈电信号，以使驱动模块停止驱动功率芯片

【技术实现步骤摘要】
智能功率模块


[0001]本技术涉及智能功率模块
，尤其是涉及一种智能功率模块
。

技术介绍

[0002]相关技术中通常需要设置短路保护电路来对智能功率模块进行短路保护，一些技术中通过将短路保护电路设置在智能功率模块的外接的电路板上，这样，会导致电路板的体积增大，电路板的生产成本增大，且电路板上的零部件数量增多，焊接点增多，易导致电路板的可靠性下降，进而使智能功率模块和电路板连接的可靠性下降，另外，短路保护电路和智能功率模块之间的电信号传递路径长，不仅易产生开关噪音，而且电路延迟时间也较长，若电路延迟时间超过智能功率模块的的功率芯片的短路耐量时间，则在短路时短路保护电路的保护动作不能够及时发生，进而无法有效避免功率芯片损坏
。
[0003]另外一些技术中，将短路保护电路设置在智能功率模块上，但是由于智能功率模块的体积小，短路保护电路容易与智能功率模块上的驱动电路发生干涉，不利于智能功率模块的功能稳定性以及小型化设置
。

技术实现思路

[0004]本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一
。
为此，本技术的一个目的在于提出一种智能功率模块，该智能功率模块能够有效地保护电路，具有成本低
、
噪音小和可靠性高等优点
。
[0005]为了实现上述目的，根据本技术实施例提出了一种智能功率模块，包括：基板，所述基板设有导电区；功率芯片，所述功率芯片安装于所述导电区；快恢复二极管，所述快恢复二极管安装于所述导电区且与所述功率芯片电连接；驱动模块，所述驱动模块与所述功率芯片电连接，用于驱动所述功率芯片；短路保护子模块，所述短路保护子模块的至少一部分安装于所述导电区，所述短路保护子模块分别与所述功率芯片和所述驱动模块电连接，所述短路保护子模块包括短路保护二极管，所述短路保护二极管集成于所述功率芯片；其中，所述短路保护子模块在所述功率芯片短路时，向所述驱动模块反馈电信号，以使所述驱动模块停止驱动所述功率芯片
。
[0006]根据本技术实施例的智能功率模块能够有效地保护电路，具有成本低
、
噪音小和可靠性高等优点
。
[0007]根据本技术的一些实施例，所述短路保护子模块还包括：电阻，所述电阻安装于所述导电区，所述短路保护二极管的阴极与所述功率芯片的集电极连接，所述电阻的一端与所述短路保护二极管的阳极连接；电容，所述电容安装于所述导电区，所述电容的一端与所述电阻的另一端连接，所述电容的另一端与所述功率芯片的发射极连接
。
[0008]根据本技术的一些实施例，所述功率芯片为多个且包括低压功率芯片和高压功率芯片；所述导电区为多个，多个所述导电区包括低压导电区和高压导电区，所述低压功率芯片安装于所述低压导电区，所述高压功率芯片安装于所述高压导电区；所述驱动模块
包括高压驱动子模块和低压驱动子模块，所述低压功率芯片与所述低压驱动子模块电连接，所述高压功率芯片和所述短路保护子模块均与所述高压驱动子模块电连接；其中，所述短路保护二极管集成于所述高压功率芯片，所述电阻和所述电容均安装于所述高压导电区
。
[0009]根据本技术的一些实施例，所述高压功率芯片为多个，所述高压驱动子模块为多个，所述短路保护子模块为多个，多个所述短路保护子模块的短路保护二极管一一对应地集成于多个所述高压功率芯片，多个所述短路保护子模块和多个所述高压功率芯片分别与多个所述高压驱动子模块一一对应地连接
。
[0010]根据本技术的一些实施例，所述高压导电区为一个，多个所述高压功率芯片
、
多个所述短路保护子模块的电阻和电容安装于所述高压导电区
。
[0011]根据本技术的一些实施例，所述低压功率芯片为多个，所述低压功率芯片的数量与所述高压功率芯片的数量相同；所述低压导电区为多个，多个所述低压功率芯片一一对应地安装于多个所述低压导电区
。
[0012]根据本技术的一些实施例，所述高压功率芯片为三个，所述低压功率芯片为三个
。
[0013]根据本技术的一些实施例，每个所述短路保护子模块还包括：比较单元，所述比较单元具有第一输入端
、
第二输入端和输出端，所述第一输入端与所述短路保护二极管的阳极连接，所述第二输入端适于连接所述功率芯片的基准电压，所述输出端与该短路保护子模块所对应的高压驱动子模块连接；
MOS
管，所述
MOS
管的栅极与该短路保护子模块所对应的高压驱动子模块连接，所述
MOS
管的源极与所述电容的所述另一端连接，所述
MOS
管的漏极与所述电容的所述一端连接；变压器，所述变压器的输入端适于与外部电源连接，所述变压器的输出端分别与所述电阻的所述一端和所述电容的所述一端连接
。
[0014]根据本技术的一些实施例，每个所述短路保护子模块的所述比较单元
、
所述
MOS
管和所述变压器集成于该短路保护子模块所对应的高压驱动子模块
。
[0015]根据本技术的一些实施例，所述驱动模块设有温度检测单元，所述温度检测单元分别与所述短路保护二极管的阴极和阳极连接，以通过检测所述短路保护二极管的阴极的电压和阳极的电压，确定所述功率芯片的温度
。
[0016]本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到
。
附图说明
[0017]本技术的上述和
/
或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0018]图1是根据本技术实施例的智能功率模块的原理图
。
[0019]图2是根据本技术实施例的智能功率模块的另一原理图
。
[0020]图3是根据本技术实施例的智能功率模块的结构示意图
。
[0021]图4是图3的
A
处的详细视图
。
[0022]图5是根据本技术另一实施例的智能功率模块的结构示意图
。
[0023]图6是根据本技术实施例的智能功率模块的侧视图
。
[0024]附图标记：
[0025]1、
智能功率模块；
2、
外部电源；
[0026]100、
基板；
110、
导电区；
111、
低压导电区；
112、
高压导电区；
[0027]200、
功率芯片；
210、
低压功率芯片；
220、
高压功率芯片；
230、
集电极；
240、
发射极；
250、
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【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：基板，所述基板设有导电区；功率芯片，所述功率芯片安装于所述导电区；快恢复二极管，所述快恢复二极管安装于所述导电区且与所述功率芯片电连接；驱动模块，所述驱动模块与所述功率芯片电连接，用于驱动所述功率芯片；短路保护子模块，所述短路保护子模块的至少一部分安装于所述导电区，所述短路保护子模块分别与所述功率芯片和所述驱动模块电连接，所述短路保护子模块包括短路保护二极管，所述短路保护二极管集成于所述功率芯片；其中，所述短路保护子模块在所述功率芯片短路时，向所述驱动模块反馈电信号，以使所述驱动模块停止驱动所述功率芯片
。2.
根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述短路保护子模块还包括：电阻，所述电阻安装于所述导电区，所述短路保护二极管的阴极与所述功率芯片的集电极连接，所述电阻的一端与所述短路保护二极管的阳极连接；电容，所述电容安装于所述导电区，所述电容的一端与所述电阻的另一端连接，所述电容的另一端与所述功率芯片的发射极连接
。3.
根据权利要求2所述的智能功率模块，其特征在于，所述功率芯片为多个且包括低压功率芯片和高压功率芯片；所述导电区为多个，多个所述导电区包括低压导电区和高压导电区，所述低压功率芯片安装于所述低压导电区，所述高压功率芯片安装于所述高压导电区；所述驱动模块包括高压驱动子模块和低压驱动子模块，所述低压功率芯片与所述低压驱动子模块电连接，所述高压功率芯片和所述短路保护子模块均与所述高压驱动子模块电连接；其中，所述短路保护二极管集成于所述高压功率芯片，所述电阻和所述电容均安装于所述高压导电区
。4.
根据权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，所述高压功率芯片为多个，所述高压驱动子模块为多个，所述短路保护子模块为多个，多个所述短路保护子模块的短路保护二极管一一对应地集成于多个所述高压功率芯片，多个所述短路保护子模块和多个所述高压功率芯片分别与多个所述高压驱动子模块一一对应地连接
。5.
根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马浩华，吴民安，
申请(专利权)人：海信家电集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：