[發(fā)明專利]功率變換裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710101363.4
• 申請(qǐng)日: 2007-04-18
• 公開（公告）號(hào): CN101119062A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K·H·赫斯恩;筱原益生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H02M1/00
• 分類號(hào): H02M1/00;H02M1/32
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曾祥夌;劉宗杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及斷路器和逆變器等的功率變換裝置，具體地說，涉及 可防止靜電引起的絕緣柵雙極型晶體管的損壞的功率變換裝置。

背景技術(shù)

大電流/高耐壓用的功率變換裝置即傳遞模功率模塊(Transfer- mold?power?modules：TPM)由于緊湊且可靠性高，用于汽車用智能功 率模塊(Intelligent?Power?Module：IPM)中。

圖22是傳統(tǒng)的功率變換裝置及外部電路的電路圖。功率變換裝置1 在傳遞模封裝內(nèi)，內(nèi)部裝有絕緣柵雙極型晶體管(Insulated?Gate?Bipolar? Transistor：IGBT)2和續(xù)流二極管(Free?Wheeling?Diode：FWD)3，在功率 變換裝置1外設(shè)置外部電路4。IGBT2的柵極、電流檢測(cè)端、發(fā)射極分 別經(jīng)由G端子5、Es端子6、Ec端子7與外部電路4連接。另外，IGBT2 的集電極、發(fā)射極分別與輸出端子即C端子8、E端子9連接。而且，續(xù) 流二極管3連接在C端子8和E端子9之間。

外部電路4具有驅(qū)動(dòng)IGBT2的功能和保護(hù)IGBT2不受短路等引起 的大電流影響的功能。但是，若在外部電路4設(shè)置針對(duì)大電流的保護(hù) 功能，則IGBT2之間的布線變長(zhǎng)，因此，有對(duì)大電流的響應(yīng)慢的問題。 另外，也可能因感應(yīng)噪聲等導(dǎo)致誤動(dòng)作發(fā)生。

為了解決該問題，如圖23所示，提出將保護(hù)IGBT2不受大電流影 響的保護(hù)電路10與IGBT2一起設(shè)置在功率變換裝置1內(nèi)的功率變換裝 置(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。該保護(hù)電路10是RTC(實(shí)時(shí)控制)電路，具 備NMOS晶體管11、第1電阻12和第1二極管13。而且，NMOS晶體管 11的柵極與IGBT2的電流檢測(cè)端連接，源極與IGBT2的發(fā)射極連接， 漏極經(jīng)由第1二極管13與IGBT2的柵極連接。另外，第1電阻12連接在 IGBT2的電流檢測(cè)端和發(fā)射極之間。

該NMOS晶體管11在大電流流向IGBT2的電流檢測(cè)端且在第1電 阻12中達(dá)到閾值電壓時(shí)導(dǎo)通。從而，流向IGBT2的大電流減少或阻斷， 防止了IGBT2的破壞。

[專利文獻(xiàn)1]特開昭62-143450號(hào)公報(bào)

如上所述，傳統(tǒng)的功率變換裝置中，通過內(nèi)置RTC電路，可防止 過電流引起絕緣柵雙極型晶體管的損壞，也可防止感應(yīng)噪聲引起的 誤動(dòng)作。但是，傳統(tǒng)的功率變換裝置中，無法防止動(dòng)作中產(chǎn)生的靜 電導(dǎo)致的絕緣柵雙極型晶體管的損壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述的問題而提出，目的是提供可防止靜電導(dǎo)致 的絕緣柵雙極型晶體管的損壞的功率變換裝置。

本發(fā)明的功率變換裝置，內(nèi)部裝有絕緣柵雙極型晶體管和保護(hù)電 路，保護(hù)電路具備：在絕緣柵雙極型晶體管的柵極和電流檢測(cè)端之 間互為反向地串聯(lián)連接的第1、第2齊納二極管和在絕緣柵雙極型晶 體管的柵極和發(fā)射極之間互為反向地串聯(lián)連接的第3、第4齊納二極 管，所述絕緣柵雙極型晶體管的柵極、電流檢測(cè)端及發(fā)射極分別與第1 至第3外部端子連接，所述第1、第2齊納二極管的齊納電壓比加于所述 絕緣柵雙極型晶體管的柵極和電流檢測(cè)端之間的控制電壓高，比所述 柵極和電流檢測(cè)端之間的擊穿電壓低，所述第3、第4齊納二極管的齊 納電壓比加于所述絕緣柵雙極型晶體管的柵極和發(fā)射極之間的控制 電壓高，比所述柵極和發(fā)射極之間的擊穿電壓低。本發(fā)明的其他特征 將通過以下說明而變得清晰。

根據(jù)本發(fā)明，可防止靜電引起的絕緣柵雙極型晶體管的損壞。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的功率變換裝置的電路圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的功率變換裝置的電路圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例3的功率變換裝置的電路圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例4的功率變換裝置的電路圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例5的功率變換裝置的電路圖。

圖6是本發(fā)明實(shí)施例6的功率變換裝置的電路圖。

圖7是本發(fā)明實(shí)施例7的功率變換裝置的電路圖。

圖8是本發(fā)明實(shí)施例8的功率變換裝置的電路圖。

圖9是本發(fā)明實(shí)施例9的功率變換裝置的俯視圖。

圖10(a)是保護(hù)電路的俯視圖，(b)是本發(fā)明實(shí)施例9的功率變換裝 置上接合了保護(hù)芯片的狀態(tài)的俯視圖，(c)是(b)的X-XX處的截面圖。