【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成电路，特别是一种可避免igbt关断时寄生开通的智能pfc模块。
技术介绍
1、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。目前工业和消费电子电控的pfc已开始采用分立式的智能pfc模块，这种智能pfc模块将整流桥、igbt、驱动ic等模块集合在一起，电路比较复杂，当智能pfc模块采用15v开通、0v关断igbt时，0v关断可能会导致igbt面临寄生开通的问题(即密勒电容效应导致寄生开通，产生的原因在于集电极和发射极之间的电压变化率duce/dt；或者发射极的杂散电感也会引起寄生开通，产生的原因在于负载电流的变化率dil/dt。)，从而造成关断损耗及无法准确关断导致的一系列后继电路问题，因此现有的解决办法是通过负电压关断igbt。
2、而目前的智能pfc模块没有设计负电压关断igbt的具体实施方式，而现有负电压关断igbt的方法主要通过储能电路在升压电路输出正向电压时进行储能，以驱动igbt导通，在升压电路输出负向电压时通过放电电路进行放电，以关断igbt。
3、但是这种负电压关断igbt方法不适用于智能pfc模块，无法直接应用于智能pfc模块复杂的电路环境中，无法兼顾智能pfc模块的故障逻辑控制电路对igbt驱动信号的控制。
技
1、针对上述缺陷，本专利技术的目的在于提出一种可避免igbt关断时寄生开通的智能pfc模块，具有负电压关断igbt能力的同时兼具内部故障报警能力。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种可避免igbt关断时寄生开通的智能pfc模块，包括igbt和igbt驱动模块，所述igbt驱动模块的pfcout端和所述igbt的栅极电连接，所述igbt驱动模块包括igbt通断子模块、故障逻辑控制子模块、控制信号处理子模块和多个故障保护子模块；所述igbt通断子模块的vee端用作所述igbt驱动模块的vee端口，所述igbt通断子模块的vdd端用作所述igbt驱动模块的vdd端口，所述igbt通断子模块的pfcpwmout端用作所述igbt驱动模块的pfcout端口，所述控制信号处理子模块的输入端用作所述igbt驱动模块的pfcin端口；
4、所述igbt通断子模块的pfcpwmin端和所述控制信号处理子模块的输出端电连接，所述igbt通断子模块的fo1端和所述故障逻辑控制子模块的输出端电连接，所述故障逻辑控制子模块的多个输入端分别和多个所述故障保护子模块的输出端电连接；
5、所述控制信号处理子模块用于外接输入信号，生成驱动信号；
6、所述故障逻辑控制子模块用于接收多个所述故障保护子模块的保护动作信号，生成故障反馈信号；当收到一个或多个所述保护动作信号时，所述故障反馈信号为低电平，当没有收到所述保护动作信号时，所述故障反馈信号为高电平；
7、所述igbt通断子模块用于接收所述驱动信号和所述故障反馈信号，生成正导通电压和负关断电压；当所述故障反馈信号为高电平时，若所述驱动信号为低电平时，则输出所述正导通电压，若所述驱动信号为高电平，则输出所述负关断电压；当所述故障反馈信号为低电平时，则输出所述正导通电压。
8、进一步的，所述igbt通断子模块包括电阻r4、判断单元、正导通电压单元和负关断电压单元；所述判断单元的第一输入端用作所述igbt通断子模块的pfcpwmin端，所述判断单元的第二输入端用作所述igbt通断子模块的fo1端，所述判断单元的vdd端用作所述igbt通断子模块的vdd端，所述判断单元的vee端用作所述igbt通断子模块的vee端，所述电阻r4的一端用作所述igbt通断子模块的pfcpwmout端；
9、所述正导通电压单元的控制端、所述负关断电压单元的控制端均和所述判断单元的控制端电连接，所述正导通电压单元的输入端和所述判断单元的vdd端电连接，所述负关断电压单元的输入端和所述判断单元的vee端电连接，所述正导通电压单元的输出端、所述负关断电压单元的输出端均和所述电阻r4的另一端电连接；
10、所述判断单元用于接收所述驱动信号和所述故障反馈信号进行通断；当所述故障反馈信号为高电平时，若所述驱动信号为低电平时，则所述判断单元关断，若所述驱动信号为高电平，则所述判断单元导通；当所述故障反馈信号为低电平时，则所述判断单元关断；
11、当所述判断单元关断，则所述正导通电压单元导通，所述负关断电压单元关断，则所述正导通电压单元输出所述正导通电压；
12、当所述判断单元导通，则所述正导通电压单元关断，所述负关断电压单元导通，则所述负关断电压单元输出所述负关断电压。
13、进一步的，所述igbt驱动模块的vdd端口外接电源为正电压，且不大于+20v；所述igbt驱动模块的vee端口外接电源为负电压，且不小于-20v。
14、进一步的，所述判断单元包括电阻r2、晶体管q1和判断电路；所述电阻r2的一端用作所述判断单元的vdd端，所述电阻r2的另一端用作所述判断单元的控制端，所述晶体管q1的第一端用作所述判断单元的vee端，所述判断电路的第一输入端用作所述判断单元的第一输入端，所述判断电路的第二输入端用作所述判断单元的第二输入端；
15、所述判断电路的输出端和所述晶体管q1的第二端电连接，所述晶体管q1的第三端和所述电阻r2的另一端电连接；
16、所述判断电路用于接收所述驱动信号和所述故障反馈信号，生成控制信号；当所述故障反馈信号为高电平时，若所述驱动信号为低电平时，则所述控制信号为低电平，若所述驱动信号为高电平，则所述控制信号为高电平；当所述故障反馈信号为低电平时，则所述控制信号为低电平；
17、当所述控制信号为高电平时，所述晶体管q1导通，则所述判断单元导通；当所述控制信号为低电平时，所述晶体管q1关断，则所述判断单元关断。
18、进一步的，所述判断电路包括与门u1和电阻r1；所述与门u1的第一输入端用作所述判断电路的第一输入端，所述与门u1的第二输入端用作所述判断电路的第二输入端，所述电阻r1的一端用作所述判断电路的输出端；
19、所述与门u1的输出端和所述电阻r1的另一端电连接。
20、进一步的，所述正导通电压单元包括电阻r3和晶体管q2；所述晶体管q2的第一端用作所述正导通电压单元的输出端，所述晶体管q2的第二端用作所述正导通电压单元的控制端，所述晶体管q2的第三端用作所述正导通电压单元的输入端；
21、所述电阻r3的一端和所述晶体管q2的第二端电连接，所述电阻r3的另一端和所述晶体管q2的第三端电连接；
22、所述晶体管q2导通，则所述正导通电压单元导通；所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可避免IGBT关断时寄生开通的智能PFC模块，包括IGBT和IGBT驱动模块，所述IGBT驱动模块的PFCOUT端和所述IGBT的栅极电连接，其特征在于：所述IGBT驱动模块包括IGBT通断子模块、故障逻辑控制子模块、控制信号处理子模块和多个故障保护子模块；所述IGBT通断子模块的VEE端用作所述IGBT驱动模块的VEE端口，所述IGBT通断子模块的VDD端用作所述IGBT驱动模块的VDD端口，所述IGBT通断子模块的PFCPWMOUT端用作所述IGBT驱动模块的PFCOUT端口，所述控制信号处理子模块的输入端用作所述IGBT驱动模块的PFCIN端口；
2.根据权利要求1所述的一种可避免IGBT关断时寄生开通的智能PFC模块，其特征在于：所述IGBT通断子模块包括电阻R4、判断单元、正导通电压单元和负关断电压单元；所述判断单元的第一输入端用作所述IGBT通断子模块的PFCPWMIN端，所述判断单元的第二输入端用作所述IGBT通断子模块的FO1端，所述判断单元的VDD端用作所述IGBT通断子模块的VDD端，所述判断单元的VEE端用作所述IGBT通断子模块的VEE
3.根据权利要求1所述的一种可避免IGBT关断时寄生开通的智能PFC模块，其特征在于：所述IGBT驱动模块的VDD端口外接电源为正电压，且不大于+20V；所述IGBT驱动模块的VEE端口外接电源为负电压，且不小于-20V。
4.根据权利要求2所述的一种可避免IGBT关断时寄生开通的智能PFC模块，其特征在于：所述判断单元包括电阻R2、晶体管Q1和判断电路；所述电阻R2的一端用作所述判断单元的VDD端，所述电阻R2的另一端用作所述判断单元的控制端，所述晶体管Q1的第一端用作所述判断单元的VEE端，所述判断电路的第一输入端用作所述判断单元的第一输入端，所述判断电路的第二输入端用作所述判断单元的第二输入端；
5.根据权利要求4所述的一种可避免IGBT关断时寄生开通的智能PFC模块，其特征在于：所述判断电路包括与门U1和电阻R1；所述与门U1的第一输入端用作所述判断电路的第一输入端，所述与门U1的第二输入端用作所述判断电路的第二输入端，所述电阻R1的一端用作所述判断电路的输出端；
6.根据权利要求2所述的一种可避免IGBT关断时寄生开通的智能PFC模块，其特征在于：所述正导通电压单元包括电阻R3和晶体管Q2；所述晶体管Q2的第一端用作所述正导通电压单元的输出端，所述晶体管Q2的第二端用作所述正导通电压单元的控制端，所述晶体管Q2的第三端用作所述正导通电压单元的输入端；
7.根据权利要求1所述的一种可避免IGBT关断时寄生开通的智能PFC模块，其特征在于：所述负关断电压单元包括晶体管Q3；所述晶体管Q3的第一端用作所述负关断电压单元的输出端，所述晶体管Q3的第二端用作所述负关断电压单元的控制端，所述晶体管Q3的第三端用作所述负关断电压单元的输入端；
8.根据权利要求4或6或7所述的一种可避免IGBT关断时寄生开通的智能PFC模块，其特征在于：所述晶体管Q1、所述晶体管Q2和所述晶体管Q3均为带阻尼二极管的NPN型三极管；所述NPN型三极管的发射极用作所述晶体管Q1、所述晶体管Q2和所述晶体管Q3的第一端，所述NPN型三极管的基极用作所述晶体管Q1、所述晶体管Q2和所述晶体管Q3的第二端，所述NPN型三极管的集电极用作所述晶体管Q1、所述晶体管Q2和所述晶体管Q3的第三端。
...【技术特征摘要】
1.一种可避免igbt关断时寄生开通的智能pfc模块，包括igbt和igbt驱动模块，所述igbt驱动模块的pfcout端和所述igbt的栅极电连接，其特征在于：所述igbt驱动模块包括igbt通断子模块、故障逻辑控制子模块、控制信号处理子模块和多个故障保护子模块；所述igbt通断子模块的vee端用作所述igbt驱动模块的vee端口，所述igbt通断子模块的vdd端用作所述igbt驱动模块的vdd端口，所述igbt通断子模块的pfcpwmout端用作所述igbt驱动模块的pfcout端口，所述控制信号处理子模块的输入端用作所述igbt驱动模块的pfcin端口；
2.根据权利要求1所述的一种可避免igbt关断时寄生开通的智能pfc模块，其特征在于：所述igbt通断子模块包括电阻r4、判断单元、正导通电压单元和负关断电压单元；所述判断单元的第一输入端用作所述igbt通断子模块的pfcpwmin端，所述判断单元的第二输入端用作所述igbt通断子模块的fo1端，所述判断单元的vdd端用作所述igbt通断子模块的vdd端，所述判断单元的vee端用作所述igbt通断子模块的vee端，所述电阻r4的一端用作所述igbt通断子模块的pfcpwmout端；
3.根据权利要求1所述的一种可避免igbt关断时寄生开通的智能pfc模块，其特征在于：所述igbt驱动模块的vdd端口外接电源为正电压，且不大于+20v；所述igbt驱动模块的vee端口外接电源为负电压，且不小于-20v。
4.根据权利要求2所述的一种可避免igbt关断时寄生开通的智能pfc模块，其特征在于：所述判断单元包括电阻r2、晶体管q1和判断电路；所述电阻r2的一端用作所述判断单元的vdd端，所述电阻r2的另一端用...
【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：
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