[發明專利]高壓驅動電路及功率模塊

有效

• 申請號: 202110691631.2
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113258764B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 吳美飛;陳春雄;彭宜建;程宇;李祥;劉振國;何樂年
• 申請（專利權）人: 浙江大學;杭州士蘭微電子股份有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02M1/088;H02M7/5387
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 曹兆霞

本申請公開了一種高壓驅動電路及功率模塊，高壓驅動電路包括第一檢測模塊，檢測電源電壓是否欠壓；第二檢測模塊，檢測懸浮供電電壓是否欠壓；脈沖產生模塊，基于第一檢測信號生成第一脈沖控制信號；復位模塊，連接脈沖產生模塊以及第二檢測模塊，基于第二檢測信號和第一脈沖控制信號生成復位信號；高壓驅動單元，根據復位信號指示是否復位高壓驅動單元輸出的驅動信號。本申請基于對電源電壓和懸浮供電電壓的檢測結果輸出復位信號至驅動單元，至少在整機掉電之后出現誤觸發脈沖的情況下可以復位驅動信號進而避免對應的功率器件誤啟動，顯著降低了掉電后功率器件失效損壞的幾率，進而提高了功率模塊的可靠性。

技術領域

本發明涉及集成電路驅動控制的技術領域，特別地，涉及一種高壓驅動電路及功率模塊。

背景技術

IPM（Intelligent Power Module，智能功率模塊）是一種新型的大功率電力電子器件，具有高電流密度、低飽和電壓和耐高壓等優點，目前廣泛應用在空調、洗衣機、風扇等各種領域。IPM模塊包括至少兩相半橋驅動電路，每相半橋驅動電路中通常至少包括高壓驅動單元、低壓驅動單元以及功率器件。

目前的IPM，通過MCU（Microcontroller Unit，微控制單元）控制且提供輸入信號，進而實現對IPM模塊中所有相半橋驅動電路的控制，以達到驅動電機的目的。其中，IPM模塊中的高壓驅動單元和低壓驅動單元用于將接收到的輸入信號轉換為功率器件所需的驅動信號。在實際應用中，觀察到提供至其中一相半橋驅動電路中的高側輸入信號在整機掉電之后會忽然出現誤觸發脈沖，且該誤觸發脈沖的電壓大于該相半橋驅動電路中的高壓驅動單元的開啟電壓，進而會導致對應的功率器件誤啟動，進而造成IPM模塊工作混亂，容易損壞內部的功率器件。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的在于提供一種高壓驅動電路及功率模塊，顯著降低了掉電后功率器件失效損壞的幾率，從而進一步提高了功率模塊的可靠性。

根據本發明的一方面，提供一種高壓驅動電路，包括：

第一檢測模塊，根據電源電壓和第一閾值生成第一檢測信號，檢測電源電壓是否欠壓；

第二檢測模塊，根據懸浮供電電壓和第二閾值生成第二檢測信號，檢測懸浮供電電壓是否欠壓；

脈沖產生模塊，連接所述第一檢測模塊，基于所述第一檢測信號生成第一脈沖控制信號；

復位模塊，連接所述脈沖產生模塊以及所述第二檢測模塊，基于所述第二檢測信號和所述第一脈沖控制信號生成復位信號，

高壓驅動單元，連接所述復位模塊，根據所述復位信號指示是否復位所述高壓驅動單元輸出的驅動信號。

可選地，所述脈沖產生模塊對所述第一檢測信號的上升沿進行檢測產生所述第一脈沖控制信號。

可選地，所述第一脈沖控制信號為有效電平狀態或者所述第二檢測信號為無效電平狀態時輸出復位信號，所述復位信號指示復位所述高壓驅動單元輸出的驅動信號；否則，所述高壓驅動單元正常輸出驅動信號。

可選地，所述脈沖產生模塊還接收輸入信號，并基于所述第一檢測信號開啟或者關閉對所述輸入信號的輸入響應。

可選地，所述第一檢測信號控制所述脈沖產生模塊開啟對所述輸入信號的輸入響應時，所述脈沖產生模塊根據所述輸入信號分別生成第二脈沖信號以及第三脈沖信號；所述第一檢測信號控制所述脈沖產生模塊關閉對所述輸入信號的輸入響應時，所述脈沖產生模塊根據所述第一檢測信號生成第二脈沖信號。

可選地，所述第一檢測信號的電平狀態由無效電平狀態變為有效電平狀態時，產生所述第二脈沖信號，進而控制所述復位模塊生成所述復位信號；所述第一檢測信號的電平狀態為無效電平狀態下開啟輸入響應，并基于所述輸入信號產生所述第二脈沖信號和所述第三脈沖信號。

可選的，還包括：