本发明专利技术公开了一种用于三相电机桥式驱动的智能功率模块电路，包括栅极驱动芯片、一组高压侧功率器件和一组低压侧功率器件，栅极驱动芯片由高压侧控制驱动芯片和低压侧控制驱动芯片组成，高压侧控制驱动芯片由高压侧驱动模块集成，低压侧控制驱动芯片由低压侧驱动模块、运算放大器和低压稳压电路集成，优点在于由于采用复杂的高压隔离制造工艺只生产了高压侧控制驱动芯片，而高压侧控制驱动芯片的面积较小，使得高压侧控制驱动芯片的生产加工过程更加容易控制，更有利于提高良率；由于采用了普通的CMOS工艺生产低压侧控制驱动芯片，普通的CMOS工艺的工艺条件简单、技术成熟、特征线条较细，因此芯片面积可做的较小，能有效保证生产良率，并节省成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种桥式驱动电路，尤其是涉及一种用于三相电机桥式驱动的智能功率模块电路。
技术介绍
桥式驱动电路是开关电源领域里的一种常见应用电路，桥式驱动电路一般包括半桥驱动电路、全桥驱动电路和三相桥式驱动电路，两个半桥驱动电路可以组合成一个全桥驱动电路，三个半桥驱动电路可以组合成一个三相桥式驱动电路。其中，三相桥式驱动电路经常被应用于风机、变频空调、变频洗衣机、变频微波炉、汽车电机驱动等这一类三相电机的产品上。图1给出了典型的三相电机桥式驱动智能功率模块电路，该三相电机桥式驱动智能功率模块电路包括第一功率器件20、第二功率器件30、第三功率器件40、第四功率器件50、第五功率器件60、第六功率器件70及一个桥式控制芯片(即栅极驱动芯片)10。第一功率器件20、第二功率器件30和第三功率器件40作为高压侧的功率器件；第四功率器件50、第五功率器件60和第六功率器件70作为低压侧的功率器件；栅极驱动芯片10简称为栅驱动芯片，其是桥式驱动电路的控制驱动芯片，按照模块划分，该栅极驱动芯片10可分为高压侧驱动模块11和低压侧驱动模块12，高压侧驱动模块11可产生三路控制驱动信号HOI、H02及H03，分别连接第一功率器件20、第二功率器件30和第三功率器件40，利用控制驱动信号HOI、H02及H03控制高压侧的功率器件的栅极；低压侧驱动模块12可产生另三路控制驱动信号L01、L02及L03，分别连接第四功率器件50、第五功率器件60和第六功率器件70，利用控制驱动信号L01、L02及L03控制低压侧的功率器件的栅极，进行功率器件的开关动作。图1中第一功率器件20、第二功率器件30、第三功率器件40、第四功率器件50、第五功率器件60及第六功率器件70可以是功率IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)、或M0SFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)，也可以采用其它类型的功率器件，如晶闸管等，其中需将晶闸管的门极作为信号控制端口。图1所示的三相电机桥式驱动智能功率模块电路还包括运算放大器电路80和低压稳压电路110，运算放大器电路80通过外部电流检测电阻器R提供电桥电流的模拟反馈，低压稳压电路110产生3. 3V或5V电源，给MCU (微处理器)或其它元件供电。在现有应用中，三相电机桥式驱动智能功率模块电路通常是采用功率模块集成方法将单个栅极驱动芯片、运算放大器电路、低压稳压电路和六个功率器件集成在一个模块中，采用这种方法，一方面，在智能功率模块装置制造中，由于六个功率器件芯片面积较大， 且功率器件工作时发热也较大，这样组装时往往要求各个功率器件之间的间距要大，而栅极驱动芯片面积往往不大，因此这就造成栅极驱动芯片至各个功率器件的连线会很长，使智能功率模块电路的可靠性大为降低，不利于生产和可靠性控制；另一方面，在生产制造栅极驱动芯片时需要将高压隔离制造工艺集成到普通CMOS工艺中进行生产，采用高压隔离制造工艺的目的是为了将高压侧驱动模块与低压侧驱动模块隔离开，由于普通CMOS工艺集成高压隔离制造工艺流程复杂，该工艺为了耐高压，能够达到的特征尺寸较大，原来只需小特征尺寸的部分也必须采用大特征尺寸，使制造得到的栅极驱动芯片的特征尺寸较大， 从而导致了相同功能的栅极驱动芯片占用面积太大，同时提高了单个栅极驱动芯片的生产成本；此外，由于采用单芯片集成方法实现的栅极驱动芯片的面积较大，这样不利于设计功能复杂的芯片，如希望集成运算放大器电路、低压稳压电路等，这是因为采用这种栅极驱动芯片来设计功能复杂芯片的面积将会更大，同时生产良率也会降低，生产成本也会增加。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种制造方便、可靠性高、生产成本低且生产良率高的用于三相电机桥式驱动的智能功率模块电路。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为一种用于三相电机桥式驱动的智能功率模块电路，包括栅极驱动芯片、一组高压侧功率器件和一组低压侧功率器件，其特征在于所述的栅极驱动芯片主要由采用高压隔离制造工艺生产的高压侧控制驱动芯片和采用CMOS工艺生产的低压侧控制驱动芯片组成，所述的高压侧控制驱动芯片主要由高压侧驱动模块集成，所述的低压侧控制驱动芯片主要由低压侧驱动模块、运算放大器和低压稳压电路集成，所述的高压侧驱动模块的各个信号输入端口接入高压侧逻辑控制信号，所述的高压侧驱动模块的各个信号输出端口与各个所述的高压侧功率器件的信号控制端口一一对应连接，所述的低压侧驱动模块的各个信号输入端口接入低压侧逻辑控制信号，所述的低压侧驱动模块的各个信号输出端口与各个所述的低压侧功率器件的信号控制端口一一对应连接。所述的高压侧控制驱动芯片设置有一组高压侧逻辑控制信号输入引脚和一组高压侧驱动信号输出引脚，各个所述的高压侧逻辑控制信号输入引脚用于接入高压侧逻辑控制信号，各个所述的高压侧逻辑控制信号输入引脚与所述的高压侧驱动模块的各个信号输入端口一一对应连接，各个所述的高压侧驱动信号输出引脚的一端与所述的高压侧驱动模块的各个信号输出端口一一对应连接，各个所述的高压侧驱动信号输出引脚的另一端与各个所述的高压侧功率器件的信号控制端口一一对应连接，所述的低压侧控制驱动芯片设置有一组低压侧逻辑控制信号输入引脚、一组低压侧驱动信号输出引脚、一个第一信号输入引脚、一个第二信号输入引脚、一个放大信号输出引脚和一个稳压信号输出引脚，各个所述的低压侧逻辑控制信号输入引脚用于接入低压侧逻辑控制信号，各个所述的低压侧逻辑控制信号输入引脚与所述的低压侧驱动模块的各个信号输入端口一一对应连接，各个所述的低压侧驱动信号输出引脚的一端与所述的低压侧驱动模块的各个信号输出端口一一对应连接，各个所述的低压侧驱动信号输出引脚的另一端与各个所述的低压侧功率器件的信号控制端口一一对应连接，所述的第一信号输入引脚的一端与所述的运算放大器的同相输入端口相连接，所述的第二信号输入引脚的一端与所述的运算放大器的反相输入端口相连接，所述的第一信号输入引脚的另一端与所述的第二信号输入引脚的另一端之间连接有用于提供电桥电流的模拟反馈的电流检测电阻，所述的放大信号输出引脚与所述的运算放大器的信号输出端口相连接，所述的稳压信号输出引脚与所述的低压稳压电路的信号输出端口相连接。所述的高压侧功率器件和所述的低压侧功率器件的个数均为三个。所述的高压侧驱动信号输出引脚与零电平之间承受的高压范围为400 1200V。所述的低压稳压电路的稳压值为3. 3V或5V。所述的高压侧功率器件和所述的低压侧功率器件均为绝缘栅双极型晶体管，所述的绝缘栅双极型晶体管的栅极为信号控制端口。所述的高压侧功率器件和所述的低压侧功率器件均为金属氧化物半导体场效应晶体管，所述的金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极为信号控制端口。所述的高压侧功率器件和所述的低压侧功率器件均为晶闸管，所述的晶闸管的门极为信号控制端口。与现有技术相比，本专利技术的优点在于通过将常规的高压侧驱动模块和低压侧驱动模块集成芯片、运算放大器模块芯片及低压稳压电路芯片进行重新分割和组合，分成高压侧控制驱动芯片和低压侧控制驱动芯片来实现本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于三相电机桥式驱动的智能功率模块电路，包括栅极驱动芯片、一组高压侧功率器件和一组低压侧功率器件，其特征在于所述的栅极驱动芯片主要由采用高压隔离制造工艺生产的高压侧控制驱动芯片和采用ＣＭＯＳ工艺生产的低压侧控制驱动芯片组成，所述的高压侧控制驱动芯片主要由高压侧驱动模块集成，所述的低压侧控制驱动芯片主要由低压侧驱动模块、运算放大器和低压稳压电路集成，所述的高压侧驱动模块的各个信号输入端口接入高压侧逻辑控制信号，所述的高压侧驱动模块的各个信号输出端口与各个所述的高压侧功率器件的信号控制端口一一对应连接，所述的低压侧驱动模块的各个信号输入端口接入低压侧逻辑控制信号，所述的低压侧驱动模块的各个信号输出端口与各个所述的低压侧功率器件的信号控制端口一一对应连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡同灿，
申请(专利权)人：日银IMP微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：97
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