[發明專利]一種保護電路、上橋驅動芯片及IPM模塊

有效

• 申請號: 201811436222.2
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109599845B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 王斌
• 申請（專利權）人: 海信家電集團股份有限公司;海信（廣東）空調有限公司
• 主分類號: H02H7/20
• 分類號: H02H7/20;H02H3/08
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

本發明提供一種保護電路、上橋驅動芯片及IPM模塊，涉及電子技術領域。本發明實施例能夠及時檢測到上橋驅動電路中的過電流，檢測到過電流后及時通過控制電路關斷上橋驅動電路，避免上橋功率開關器件過電流狀態持續發生，從而保護了上橋功率器件，提高了上橋驅動電路的可靠性。該保護電路的第一端連接功率開關器件的第一端，保護電路的第二端連接功率開關器件的第二端，保護電路的第三端連接驅動模塊的第一端；保護電路，用于當保護電路的第一端與保護電路的第二端之間電壓大于閾值電壓時，保護電路的第三端輸出第一電平信號，使得驅動模塊接收到第一電平信號后控制上橋功率開關器件斷開。本發明應用于控制上橋功率開關器件的驅動及其保護電路。

技術領域

本發明涉及電子技術領域，尤其涉及一種保護電路、上橋驅動芯片及IPM模塊。

背景技術

目前，越來越多的電器設備中開始采用直流無刷電機。驅動電路作為直流無刷電機中非常重要的部分對直流無刷電機的運轉性能有著重要影響。如圖1所示，為現有技術中的一種IPM模塊電路的電路原理示意圖。該IPM模塊電路中包括6個功率開關器件IGBT(絕緣柵型雙極型晶體管)(圖中IGBT1-IGBT6)、6個FRD(Fast recovery diode，快恢復二極管)(圖中Di1-Di6)以及上橋控制芯片(圖中HVIC)、下橋控制芯片(圖中LVIC)。其中，HVIC和LVIC用于從U_P、V_P、W_P、U_N、V_N、W_N6個端口接收6路控制信號，并根據這6路控制信號通過HVIC中的U_OUT、V_OUT、W_OUT端口以及LVIC中的U_OUT、V_OUT、W_OUT端口驅動6個IGBT功率開關器件，從而通過端口U、V、W向直流無刷電機中的不同定子繞組供電、驅動直流電機運行。在驅動電路中，控制U、V、W端口的IGBT1-IGBT3以及IGBT1-IGBT3的控制電路部分稱為上橋驅動電路；控制NU、NV、NW端口的IGBT4-IGBT6以及控制IGBT4-IGBT6的電路部分稱為下橋驅動電路。需要說明的是上述圖1所示驅動電路也可封裝在一個IPM(Intelligent Power Module，智能功率模塊)模塊中。在實際應用中，還可以存在僅有IGBT1及IGBT4及其對應上橋、下橋控制芯片的驅動電路，稱為上下橋電路；或者，僅有IGBT1、IGBT2、IGBT4、IGBT5及其對應上橋、下橋控制芯片的驅動電路，稱為H橋電路。本發明對應用場景中上橋、下橋中的開關器件以及驅動的電路支路的個數不作限制。

其中上橋電路的過電流保護功能是現有技術的一個難點，一般需要外接電流傳感器進行上橋電流的檢測，比如電流互感器、霍爾電流傳感器等，當超過預定電流閾值時關斷上橋的功率開關器件，電路復雜且成本高。

針對上述現有技術，驅動電路中在上橋控制芯片部分通常都不具有集成的過電流保護功能。限于成本因素，一般在應用中又不設置外接的上橋過電流保護電路，這就導致當出現上橋過電流時，上橋驅動電路不能及時關閉，從而不能及時保護上橋功率器件的安全。

發明內容

本發明提供一種保護電路，能夠及時檢測到上橋驅動電路中的過電流并在檢測到過電流后及時控制上橋驅動電路關斷，避免過電流狀態的持續發生，從而保護了上橋功率器件，提供上橋驅動電路的可靠性。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

第一方面，本發明實施例提供一種保護電路，應用于控制上橋驅動電路，上橋驅動電路包括功率開關器件、驅動模塊；保護電路的第一端連接功率開關器件的第一端，保護電路的第二端連接功率開關器件的第二端，保護電路的第三端連接驅動模塊的第一端；保護電路，用于當保護電路的第一端與保護電路的第二端之間電壓大于閾值電壓時，則從保護電路的第三端輸出第一電平信號，以使得驅動模塊接收到第一電平信號后控制功率開關器件斷開。