[發明專利]驅動電路、功率模塊及電器設備

在審

• 申請號: 202010137686.4
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN113364251A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 蘭昊;馮宇翔
• 申請（專利權）人: 廣東美的白色家電技術創新中心有限公司;美的集團股份有限公司
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088;H02M7/48
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 付婧

本發明公開了一種驅動電路、功率模塊及電器設備，所述驅動電路電路包括：控制電路及至少兩個并聯驅動子電路；控制電路用于接收控制信號，所述控制信號包括每個驅動子電路對應的控制子信號，將控制子信號輸出至對應的驅動子電路，以控制驅動子電路開通或關斷；驅動子電路，用于根據接收到的控制子信號開通并提供驅動電流至智能功率模塊的功率器件。本發明中，驅動子電路之間可以自由組合，提供組合后的驅動能力，多種驅動能力，使得功率器件的充電和放電速度可以各自調節，可以實現智能功率模塊高性能的驅動方式，也無需使用柵極驅動電阻，降低了智能功率模塊封裝元器件的數量及封裝工序，降低了封裝難度。

技術領域

本發明屬于智能功率模塊技術領域，尤其涉及一種高壓驅動電路、功率模塊及電器設備。

背景技術

IPM(Intelligent Power Module，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。IPM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。IPM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。IPM在能源管理領域起到其他集成電路難以企及的重要作用，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，其給出了IPM中的高壓驅動IC(HVIC，High VoltageIntegrated Circuits，高壓集成電路)驅動功率器件的示意圖。圖中，高壓驅動IC 100的其他功能在此未顯示，通常其驅動功率器件104時，需要串聯一個柵極驅動電阻103，用于調節驅動效率。其中，高壓驅動IC 100的驅動輸出部分由一組PMOS驅動管101和NMOS驅動管102組成，其信號由輸入端提供，其中PMOS管決定了功率器件的充電電流大小，而NMOS管決定了功率器件的放電電流大小，功率器件如IGBT開關管(IGBT，Insulated Gate BipolarTransistor，絕緣柵雙極性晶體管)。然而，現有IPM會存在以下問題：

1、對于三相逆變的IPM，柵極電阻103有六個，其存在：a)增加了IPM的版圖布局困難和尺寸；b)導致IPM封裝元器件的數量較多，增加了封裝工序和難度。

2、功率器件104的充電和放電都需要經過柵極驅動電阻103，靈活性較差，不利于實現最佳驅動方式，不利于優化IPM的功率損耗。例如，由于IGBT柵極的充電回路和放電回路上的電阻相同，因此柵極電阻很難同時滿足IGBT開啟和關斷過程對柵極電阻阻值的不同需求。

發明內容

本發明的目的旨在至少解決上述的技術缺陷之一。

為了解決上述問題，本發明第一方面實施例的一種驅動電路，包括：控制電路及至少兩個并聯驅動子電路；其中，

所述控制電路，用于接收控制信號，所述控制信號包括每個驅動子電路對應的控制子信號，將所述控制子信號輸出至對應的驅動子電路，以控制所述驅動子電路開通或關斷；

所述驅動子電路，用于根據接收到的控制子信號開通并提供驅動電流至所述智能功率模塊的功率器件。

本發明第一方面實施例的驅動電路，驅動子電路之間可以自由組合，提供組合后的驅動能力，不同驅動能力的實現，使高壓驅動電路在驅動功率器件部分時，不需要驅動電阻，這降低了IPM的布局困難和尺寸，也降低了IPM封裝元器件的數量，減少了封裝工序，降低了封裝難度。進一步，多種驅動能力，使得功率器件的充電和放電速度可以各自調節，有利于實現IPM高性能的驅動方式。

在本發明的一些實施例中，每個所述驅動子電路的電源輸入端連接于所述智能功率模塊的電源正端，每個所述驅動子電路的電源輸出端連接于所述智能功率模塊的電源負端，每個所述驅動子電路的電流輸出端分別與所述智能功率模塊的功率器件連接。