[發明專利]包括漏電流保護電路的功率模塊

無效

• 申請號: 201210567006.8
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103311901A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 金鎬正;申在光;鄭佑仁;崔賢植
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H02H7/20
• 分類號: H02H7/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 蔡軍紅

相關申請的交叉引用

本申請要求2012年3月14日提交到韓國知識產權局的10-2012-0026201號韓國專利申請的優先權，其公開內容通過引用包含在本申請中。

技術領域

本公開涉及包括功率器件的模塊，并且尤其涉及包括漏電流保護電路的功率器件模塊（功率模塊）。

背景技術

一般的金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）或者絕緣柵型雙極晶體管（IGBT）包括用于操作的各種保護電路，如退飽和（de-saturation）電路、欠壓鎖定（under?voltage?lock-out,UVLO）電路、過電壓電路、或者軟關斷電路。然而，一般的MOSFET或IGBT不具有與柵極漏電流有關的問題，因此不具有單獨的保護電路。

而對于功率器件，例如，高電子遷移率晶體管（HEMT），柵極漏電流可能出現。因此，各種方法被提出以解決漏電流，但是這些方法的大多數是與制造工藝或結構變化有關的方案。

發明內容

提供一種用于防止出現超過臨界值的漏電流的功率模塊。

其它方面將在以下描述中在部分地給出，并且部分地將從該描述明顯看出，或者可以通過實施所給出的實施例了解。

根據本發明的一方面，一種功率模塊可以包括功率器件及其外圍部件，其中所述外圍部件可以包括控制塊、柵極驅動器、CMOS和漏電流保護電路，所述漏電流保護電路的輸入端子可以連接到所述功率部件，輸出端子可以連接到所述控制塊，其中所述漏電流保護電路可以包括多個NMOS晶體管、連接到所述多個NMOS晶體管的多個PMOS晶體管以及比較器，所述比較器的兩個輸入端子可以分別連接到將所述NMOS晶體管和所述PMOS晶體管相連的兩個導線，輸出端子可以連接到所述控制塊。

所述功率模塊中的所述漏電流保護電路可以包括連接到所述比較器的所述輸入端子之一的第一電路單元和連接到所述比較器的另一個輸入端子的第二電路單元。在此，所述第一電路單元可以包括兩個NMOS晶體管和兩個PMOS晶體管，其中柵極電壓可以施加到所述兩個NMOS晶體管之一的柵極，并且第一電壓Va可以施加到另一個NMOS晶體管的柵極。此外，所述第二電路單元可以包括兩個NMOS晶體管和兩個PMOS晶體管，其中源極電壓可以施加到所述兩個NMOS晶體管之一的柵極，低于第一電壓的第二電壓可以施加到另一個NMOS晶體管的柵極。

所述漏電流保護電路可以包括三個NMOS晶體管和分別連接到所述NMOS晶體管的三個PMOS晶體管，其中施加到分別連接到所述比較器的兩個輸入端子的所述三個NMOS晶體管中的兩個NMOS晶體管的柵極的電壓可以不同，并且偏置電壓V_bias可被施加給第三NMOS晶體管的柵極。

彼此不同的兩個電壓可以被分別施加給連接到所述比較器的兩個輸入端子的NMOS晶體管的柵極，其中被施加較大電壓的NMOS晶體管的溝道的寬度可以小于其余NMOS晶體管的溝道的寬度。

彼此不同的兩個電壓可以被分別施加給連接到所述比較器的兩個輸入端子的NMOS晶體管的柵極，其中被施加較大電壓的NMOS晶體管的溝道的長度可以長于其余NMOS晶體管的溝道的長度。

所述漏電流保護電路可以包括兩個NMOS晶體管和連接到所述NMOS晶體管的兩個PMOS晶體管，其中所述比較器的輸入端子的數目可以是一。在此，其中彼此不同的兩個電壓可以被分別施加給所述兩個NMOS晶體管的柵極，其中被施加較大電壓的NMOS晶體管的溝道的寬度可以小于其余NMOS晶體管的溝道的寬度。此外，彼此不同的兩個電壓可以被分別施加給所述兩個NMOS晶體管的柵極，其中被施加較大電壓的NMOS晶體管的溝道的長度可以長于其余NMOS晶體管的溝道的長度。

根據本發明的另一方面，一種功率模塊可以包括功率器件及其外圍部件，其中所述外圍部件可以包括控制塊、柵極驅動器、CMOS和漏電流保護電路，所述漏電流保護電路的輸入端子可以連接到將所述功率器件和所述CMOS相連的導線，輸出端子可以連接到所述控制塊，其中所述漏電流保護電路可以包括具有不同電阻的多個電阻器和比較器，所述比較器的兩個輸入端子可以連接在所述多個電阻器之間，輸出端子可以連接到所述控制塊。

所述漏電流保護電路可以包括直接連接的第一電阻器和第二電阻器和直接連接的第三電阻器和第四電阻器，其中所述比較器的兩個輸入端子之一連接在所述第一電阻器和第二電阻器之間，另一個輸入端子連接在所述第三電阻器和第四電阻器之間。