[發明專利]一種集成開關電源的智能功率模塊

在審

• 申請號: 202010763469.6
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN111969879A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 馮鍇雄;楊忠添
• 申請（專利權）人: 廣東匯芯半導體有限公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M7/217;H02P27/08
• 代理公司: 佛山市海融科創知識產權代理事務所(普通合伙) 44377
• 代理人: 陳志超;黃家豪

1.一種集成開關電源的智能功率模塊，其特征在于，包括：

一HVIC芯片，其包括VSS端口、高側輸出端口以及低側輸出端口，所述高側輸出端口僅有HO1端口以及HO2端口，所述低側輸出端口僅有LO1端口以及LO2端口；

一逆變器單元，所述逆變器單元僅有第一三極晶體管、第二三極晶體管、第三三極晶體管以及第四三極晶體管；

所述第一三極晶體管，其柵極與所述HO1端口連接，其漏極連接于P點，其源極連接于A點；

所述第二三極晶體管，其柵極與所述LO1端口連接，其漏極與所述第一三極晶體管的源極連接，其源極與所述HVIC芯片的VSS端口連接；

所述第三三極晶體管，其柵極與所述HO2端口連接，其漏極與所述第一三極晶體管的漏極連接，其源極連接于B點；

所述第四三極晶體管，其柵極與所述LO2端口連接，其漏極與所述第三三極晶體管的源極連接，其源極與所述第二三極晶體管的源極連接；

一開關電源，其包括功率MOS管以及控制電路；所述功率MOS管的柵極與控制電路連接，其漏極連接于P點，其源極與所述VSS端口連接；所述控制電路設置于所述HVIC芯片內部。

2.根據權利要求1所述的集成開關電源的智能功率模塊，其特征在于，所述功率MOS管為橫向擴散金屬氧化物半導體場效應晶體管，所述橫向擴散金屬氧化物半導體場效應晶體管設置于所述HVIC芯片的內部。

3.根據權利要求1所述的集成開關電源的智能功率模塊，其特征在于，所述功率MOS管為垂直雙擴散金屬氧化物半導體場效應晶體管，所述垂直雙擴散金屬氧化物半導體場效應晶體管設置于所述HVIC芯片的外部。

4.根據權利要求1所述的集成開關電源的智能功率模塊，其特征在于，所述控制電路包括電流檢測控制電路、邏輯電路、驅動電路以及可變振蕩器，所述HVIC芯片還包括CONTROL端口、MODE端口以及FREQUENCY端口；

所述電流檢測控制電路和所述可變振蕩器均與所述邏輯電路連接，且所述電流檢測控制電路連接于所述CONTROL端口，所述可變振蕩器連接于所述FREQUENCY端口；所述驅動電路的輸入端與所述邏輯電路連接，所述驅動電路的輸出端與所述功率MOS管的柵極連接；所述邏輯電路連接于所述MODE端口。

5.根據權利要求4所述的集成開關電源的智能功率模塊，其特征在于，所述邏輯電路內設置有溫度保護模塊、軟啟動模塊、自動重啟模塊以及保護模式選擇模塊。

6.根據權利要求1所述的集成開關電源的智能功率模塊，其特征在于，還包括肖特基二極管和高壓快恢復二極管；

所述肖特基二極管的陽極連接于P點，其陰極與所述高壓快恢復二極管的陰極連接，所述高壓快恢復二極管的陰極的陽極與所述功率MOS管的漏極連接。

7.根據權利要求1所述的集成開關電源的智能功率模塊，其特征在于，還包括第一自舉電容和第二自舉電容；

所述HVIC芯片還包括VB1端口以及VS1端口，所述VB1端口通過所述第一自舉電容與所述VS1端口連接；所述HVIC芯片還包括VB2端口以及VS2端口，所述VB2端口通過第二自舉電容與所述VS2端口連接。

8.根據權利要求1所述的集成開關電源的智能功率模塊，其特征在于，還包括一采樣電阻；

所述采樣電阻的第一端連接所述第二三極晶體管的源極，所述采樣電阻的第二端與所述VSS端口連接；

所述HVIC芯片內設置有過流保護電路，用于當所述采樣電阻采集的電流超過設定閾值時，停止工作；

所述HVIC芯片還包括ITRIP端口，所述過流保護電路連接于所述ITRIP端口，所述ITRIP端口在所述HVIC芯片的內部通過一濾波電容下拉到所述VSS端口。