[實用新型]智能功率模塊的保護電路

有效

• 申請號: 201520532695.8
• 申請日: 2015-07-21
• 公開（公告）號: CN204928095U
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 楊玉亮;沈曉龍
• 申請（專利權）人: 深圳市同川科技有限公司
• 主分類號: H02H7/12
• 分類號: H02H7/12
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 生啟

技術領域

本實用新型涉及保護電路技術領域，特別是涉及一種智能功率模塊的保護電路。

背景技術

IPM(IntelligentPowerModule，智能功率保護模塊)是一種集合功率開關器件和驅動電路的模塊，具有大功率晶體管高電流密度、低飽和電壓和耐高壓等優點。IPM內部集成了邏輯、控制、檢測和保護電路，使用起來方便，不僅減小了系統的體積和開發時間，也大大增強了系統的可靠性。IPM的保護電路可以實現控制電壓欠壓保護、過熱保護、過流保護和短路保護。如果IPM模塊中有一種保護電路動作，IGBT柵極驅動單元就會關斷門極電流并輸出一個故障信號。當IPM發生故障時，其故障輸出信號持續時間內IPM會封鎖門極驅動，關斷IPM；故障信號持續時間結束后，IPM內部自動復位，門極驅動通道開放，因此僅靠IPM內部保護電路還不能完全實現器件的自我保護。要使系統真正安全、可靠運行，需要輔助的外圍保護電路。

傳統的輔助保護有硬件保護也有軟件保護，硬件保護方式常見的是將各個IPM的故障輸出信號經光耦隔離輸出后得到高電平，送入或門，或門輸出為高電平控制PWM接口的三態收發器為高阻態，封鎖各個IPM的控制信號，關斷IPM實現了保護功能。軟件常用的方法是IPM故障報警時，故障輸出信號送到控制器處理，處理器確認后，利用軟件關斷IPM的控制信號，從而達到保護目的。

然而，傳統的硬件保護方法在IPM的故障信號持續時間結束后又重新自動復位，不能完全實現器件的自我保護；傳統的軟件方法可能受到軟件設計和計算機故障的影響，速度慢、可靠性低。

實用新型內容

基于此，有必要提供一種可以完全實現IPM的自我保護且反應速度較快的智能功率模塊的保護電路。

一種智能功率模塊的保護電路，包括故障信號輸入單元、復位信號輸入單元、RS鎖存單元以及PWM使能接口單元；所述故障信號輸入單元的輸出端與所述RS鎖存單元的第一輸入端連接，所述復位信號輸入單元的輸出端與所述RS鎖存單元的第二輸入端連接，所述PWM使能接口單元的第一輸入端與所述RS鎖存單元的輸出端連接，所述PWM使能接口單元的第二輸入端與所述復位信號輸入單元的輸出端連接。

在其中一個實施例中，所述故障信號輸入單元包括并接的第一上拉電阻和第二上拉電阻。

在其中一個實施例中，所述故障信號輸入單元還包括二極管和第一濾波電容，所述二極管的陽極與所述第二上拉電阻連接，所述二極管的陰極與所述第一上拉電阻連接，所述第一濾波電容連接在所述二極管的陽極與地之間。

在其中一個實施例中，所述二極管的型號為BAT64。

在其中一個實施例中，所述復位信號輸入單元包括第一與非門及并接的第三上拉電阻和第四上拉電阻，所述第三上拉電阻和所述第四上拉電阻的第一端均與電源連接，所述第三上拉電阻的第二端和所述第四上拉電阻的第二端分別與所述第一與非門的第一輸入端、，所述第一與非門的第二輸入端連接。

在其中一個實施例中，所述復位信號輸入單元還包括第二濾波電容，所述第二濾波電容連接在所述第一與非門的第二輸入端與地之間。

在其中一個實施例中，所述RS鎖存單元包括第二與非門和第三與非門，所述第二與非門的第一輸入端與所述故障信號輸入單元的輸出端連接，所述第二與非門的第二輸入端與所述第三與非門的輸出端連接，所述第三與非門的第一輸入端與所述第二與非門的輸出端連接，所述第三與非門的第二輸入端與所述復位信號輸入單元的輸出端連接。

在其中一個實施例中，所述PWM使能接口單元包括第四與非門和第五上拉電阻，所述第四與非門的第一輸入端與所述RS鎖存單元的輸出端連接，所述第四與非門的第二輸入端與所述復位信號輸入單元的輸出端連接，所述第五上拉電阻連接在電源與所述第四與非門的輸出端之間，所述第四與非門的輸出端作為PWM使能控制端。

上述智能功率模塊的保護電路，通過將故障信號輸入單元和復位信號輸入單元的輸出端分別接入RS鎖存單元的第一輸入端和第二輸入端、將復位信號輸入單元和RS鎖存單元的輸出端分別接入PWM使能接口單元的第一輸入端和第二輸入端，當故障信號持續時間結束后，RS鎖存單元的第一輸入端和第二輸入端都轉為高電平，RS鎖存單元進入鎖存狀態，保持有故障信號時的輸出，使得PWM使能接口單元的PWM使能信號保持高電平，不使能，從而可以完全實現自我保護，且結構簡單，成本低，也不會受到軟件設計和計算機故障的影響，反應速度快、可靠性高。

附圖說明

圖1為一實施例中智能功率模塊的保護電路的模塊圖；