[實用新型]智能功率模塊及其的驅動電路

有效

• 申請號: 201520362445.4
• 申請日: 2015-05-29
• 公開（公告）號: CN204633584U
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 馮宇翔
• 申請（專利權）人: 廣東美的制冷設備有限公司;美的集團股份有限公司
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本實用新型涉及智能功率模塊技術領域，特別涉及一種智能功率模塊的驅動電路以及一種智能功率模塊。

背景技術

智能功率模塊是一種將電力電子和集成電路技術結合的功率驅動類產品。智能功率模塊把功率開關器件和高壓驅動電路集成在一起，并具有過電壓、過電流和過熱等故障檢測電路。智能功率模塊一方面接收MCU(Micro?Control?Unit，微控制單元)的控制信號，驅動后續電路工作，另一方面將檢測的系統的狀態信號發送給MCU。與傳統分立方案相比，智能功率模塊以其高集成度、高可靠性等優勢贏得越來越大的市場，尤其適合于驅動電機的變頻器和各種逆變電源，是變頻調速、冶金機械、電力牽引、伺服驅動、變頻家電的一種理想電力電子器件。

相關技術中，如圖1所示，采用光耦實現第一HOIC管的高電壓與LVIC管的低電壓的隔離。但是采用該隔離結構使得智能功率模塊的驅動電路的電路結構非常復雜，并且需要配置三個體積較大且裝配工藝不同于其它半導體芯片的光耦管，使得智能功率模塊的體積較大、制造工藝復雜，并且成本比較高。

另外，由于智能功率模塊的驅動電路由多個不同的元器件組成，如圖1所示，智能功率模塊的驅動電路包括5個元器件(光耦管01、光耦管02、光耦管03、第一HOIC管和第二HOIC管)，即使將光耦管01和LVIC管集成在一起，也需要4個元器件，多個元器件的組合必然造成不一致性，而智能功率模塊的U相、V相、W相理論上需高度一致，因此，使得智能功率模塊無論是個體上還是個體間都會出現不一致性，這種不一致性造成了智能功率模塊驅動算法設置上的困難，甚至會在特定工況下出現不可避免的偏差，造成系統異常保護，嚴重時會造成系統失控，帶來安全隱患。

因此，需要對智能功率模塊的驅動電路進行改進。

實用新型內容

本實用新型的目的旨在至少解決上述的技術缺陷之一。

為此，本實用新型的一個目的在于提出一種智能功率模塊的驅動電路，通過單個DMOS管實現電平信號的轉換，使驅動電路簡單可靠，并提高了一致性。

本實用新型的另一個目的在于提出一種智能功率模塊。

為達到上述目的，本實用新型一方面提出了一種智能功率模塊的驅動電路，包括第一至第三同步電平轉換電路，所述第一至第三同步電平轉換電路的電路結構相同且每個同步電平轉換電路包括：雙脈沖發生電路，所述雙脈沖發生電路的電源正端與所述智能功率模塊的低壓區供電電源正端相連，所述雙脈沖發生電路的電源負端與所述智能功率模塊的低壓區供電電源負端相連，所述雙脈沖發生電路的信號輸入端對應與所述智能功率模塊的U、V、W相上橋臂輸入端相連，所述雙脈沖發生電路在其信號輸入端輸入信號的上升沿和下降沿分別產生第一窄脈沖信號和第二窄脈沖信號，其中，所述第一窄脈沖信號通過所述雙脈沖發生電路的第一輸出端輸出，所述第二窄脈沖信號通過所述雙脈沖發生電路的第二輸出端輸出；第一DMOS管，所述第一DMOS管在所述第一窄脈沖信號或所述第二窄脈沖信號的控制下導通；信號還原電路，所述信號還原電路的輸入端與所述第一DMOS管的漏極相連，所述信號還原電路將所述第一窄脈沖信號和第二窄脈沖信號對應還原成相對于所述驅動電路的VS1端、VS2端、VS3端的電平信號；高壓區輸出電路，所述高壓區輸出電路的輸入端與所述信號還原電路的輸出端相連，所述高壓區輸出電路對應將相對于所述驅動電路的VS1端、VS2端、VS3端的電平信號進行放大。

根據本實用新型的智能功率模塊的驅動電路，通過單個DMOS管實現電平信號的轉換，以使驅動電路在同一芯片中實現，有效避免使用多個芯片組合導致的不一致性，從而提高了驅動電路的一致性，降低了裝配難度和成本，并且縮小了智能功率模塊的體積。另外，由于智能功率模塊的一致性得到提高，使得智能功率模塊的驅動算法要求大幅降低，從而提高了智能功率模塊的普適性和健壯性，避免了因多個芯片組合導致的不一致性使智能功率模塊的驅動算法不匹配而導致的系統失控。

具體地，所述雙脈沖發生電路的第一輸出端與所述第一DMOS管的柵極之間還連接有串聯的第一非門和第二非門，所述雙脈沖發生電路的第二輸出端與所述第一DMOS管的柵極之間還連接有串聯的第三非門和第四非門。