功率模块、电流测量系统及方法技术方案

技术编号:42407974 阅读:22 留言:0更新日期:2024-08-16 16:27
本发明专利技术提供一种功率模块、电流测量系统及方法,功率模块包括至少一个基板及至少一个功率单元,功率单元设置于基板上且功率单元的输入电极、输出电极及驱动电极分别与功率模块的输入端子、输出端子及驱动端子对应电连接;其中,基板在功率单元的输出电极与功率模块的输出端子之间的通流路径上预留有金属区块且金属区块的采样电极与功率模块的采样端子电连接,用于通过金属区块的等效电阻采样功率单元的工作电流以获得采样电压。通过本发明专利技术解决了现有使用外置采样电阻时存在电阻损耗及电阻散热问题、使用内置采样电阻时存在电阻损耗及占用模块空间问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体,特别是涉及一种功率模块、电流测量系统及方法


技术介绍

1、功率模块是把功率芯片按一定的电路结构封装在绝缘壳体内的电力电子装置,其主要功能是实现电力电子功率变换,如,电动汽车控制器里把电池直流电变换为驱动电机的交流电,把光伏电池板发的直流电变换为50hz工频市电,储能应用时把交流市电转换为电池输入的直流电等,是实现电能变换的核心部件。

2、鉴于功率模块作为电能变换的核心部件,电流流过功率模块,会在模块内部功率芯片和模块封装上产生可观的功耗,为保护功率模块不被过热失效,测量并监控功率模块上流过的工作电流至关重要,是保护功率模块的关键措施。

3、当前电力电子功率半导体业界,对功率模块的电流测量普遍采用如下方式:使用内置或外置的电流采样电阻;当电流流过采样电阻时,采样电阻上会产生导通压降(δv=i×r),通过外部采样电路把采样电阻上流过电流产生的电压信号转换成数字信号给处理器做后续处理。该方案的缺点是,采样电阻的阻值一般是数mω量级,当电流流过时采样电阻本身会产生功耗(p=i2×r),功率模块的工作电流越大,采样电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种功率模块,其特征在于,所述功率模块包括:

2.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,一个所述功率单元对应至少一个所述基板;在所述功率单元的数量大于一个时,各所述功率单元的输入电极经第一节点与所述功率模块的输入端子电连接,各所述功率单元的输出电极经第二节点与所述功率模块的输出端子电连接,其中,所述金属区块与所述功率单元一一对应设置且所述金属区块位于所述功率单元的输出电极与所述第二节点之间的通流路径上。

3.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,所述功率单元包括至少一个功率芯片,在所述功率芯片的数量大于一个时,各所述功率芯片串联,此时,所述功率单元的交...

【技术特征摘要】

1.一种功率模块,其特征在于,所述功率模块包括:

2.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,一个所述功率单元对应至少一个所述基板;在所述功率单元的数量大于一个时,各所述功率单元的输入电极经第一节点与所述功率模块的输入端子电连接,各所述功率单元的输出电极经第二节点与所述功率模块的输出端子电连接,其中,所述金属区块与所述功率单元一一对应设置且所述金属区块位于所述功率单元的输出电极与所述第二节点之间的通流路径上。

3.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,所述功率单元包括至少一个功率芯片,在所述功率芯片的数量大于一个时,各所述功率芯片串联,此时,所述功率单元的交流电极与所述功率模块的交流端子电连接;其中,所述功率芯片包括至少一个功率器件,在所述功率器件的数量大于一个时,各所述功率器件串联及/或并联。

4.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,所述金属区块的等效电阻满足公式其中,r为所述金属区块的等效电阻,ρ为所述金属区块的电阻率,l为所述金属区块的长度,s为所述金属区块的横截面积;通过调控所述金属区块的长度和横截面积来调控所述金属区块的等效电阻,使所述金属区块的等效电阻大于0.1mω。

5.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,所述基板包括陶瓷覆铜基板、陶瓷覆铝基板、树脂覆铜基板或树脂覆铝基板;在所述基板包括陶瓷覆铜基板或树脂覆铜基板时,所述金属区块包括通流铜箔,在所述基板包括陶瓷覆铝基板或树脂覆铝基板时,所述金属区块包括通流铝箔。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的功率模块,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨磊方建强刘玉才张龙杰顾盛光
申请(专利权)人:上海林众电子科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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