[發明專利]一種半導體器件及其控制方法

在審

• 申請號: 202111371702.7
• 申請日: 2021-11-18
• 公開（公告）號: CN113949250A
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 馮宇翔;張土明;潘志堅;左安超;謝榮才
• 申請（專利權）人: 廣東匯芯半導體有限公司
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088;H02H7/12
• 代理公司: 江門市博盈知識產權代理事務所(普通合伙) 44577
• 代理人: 何辦君

本發明涉及電子電路技術領域，具體公開了一種半導體器件及其控制方法，該半導體器件包括HIVC驅動邏輯電路、上橋臂驅動信號輸出電路及下橋臂驅動信號輸出電路，所述上橋臂驅動信號輸出電路及下橋臂驅動信號輸出電路均與所述HIVC驅動邏輯電路電性連接，所述HIVC驅動邏輯電路包括PWM信號緩存電路、上橋臂驅動電路、下橋臂驅動電路及故障邏輯控制電路，所述PWM信號緩存電路、下橋臂驅動電路、故障邏輯控制電路均與所述上橋臂驅動電路電性連接。本發明采用雙脈沖觸發電路，解決由于VS從負恢復的時間較長導致RS觸發器無法記錄到單脈沖GEN發出的信號，HVIC工作不穩定問題，有效提升HVIC的使用效率與穩定性。

技術領域

本發明涉及電子電路技術領域，特別涉及一種半導體器件及其控制方法。

背景技術

智能功率模塊(Intelligent Power Module，IPM)是一種將電力電子和集成電路HVIC技術結合的功率驅動類半導體產品。內部把功率開關器件和高壓驅動器件電路集成在一起，并內藏有過電壓、過電流、過熱等故障檢測電路，廣泛應用在變頻器、焊接機、伺服驅動等系統中。內部又分為上橋臂、下橋臂、邏輯電路、保護電路等組成，通過集成電路的邏輯芯片來實現驅動控制、保護反饋。智能功率模塊在工作當中，一方面接收MCU的控制信號，驅動后續電路工作，另一方面將系統的狀態檢測信號送回MCU處理，實時檢測IPM工作動態，如突發的過流、過壓、過溫，可以及時做出保護動作。

HVIC，即高壓集成驅動IC，是利用單片機的輸入信號直接驅動功率MOSFET和IGBT門極的耐高壓IC，可以替代常見的脈沖變壓器和光耦。HIVC集成電路控制系統中，上橋為使的高壓DMOS瞬時導通與關斷，一般由上橋HIN信號的上升沿和下降沿分別產生脈沖控制其開通及關斷，用RS信號觸發器記錄這個瞬時控制的信號，來實現上橋的控制信號HO與HIN同步。VB是一個由電壓泵形成的電壓，具有的能量有限，一般不具備持續通過導通的DMOS向地流電流能力，之所以不能用HIN的持續高低信號來控制DMOS的導通，是因為在VS為600V～650V時，VB的電平為615V～675V，如果VB與地之間產生持續的電流回路，VB將迅速降低，進入低壓保護區，使HVIC無法正常工作。PLUSE GEN(脈沖發生器)電路的引入是非常必要的，HVIC中，用得較多的PLUSE GEN(脈沖發生器)是單脈沖NESHOT電路(產生一個脈沖)。對于VS會被拉得較低的情況下，VS從負恢復的時間需要較長，如果只有一個pluse信號，脈沖寬度大小一般在幾百納秒，信號可能被淹沒，導致RS觸發器沒法檢測到信號，HIVC無法工作。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種半導體器件及其控制方法，采用雙脈沖觸發電路，解決由于VS從負恢復的時間較長導致RS觸發器無法記錄到單脈沖GEN發出的信號，HVIC工作不穩定問題，有效提升HVIC的使用效率與穩定性。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

一種半導體器件，包括HIVC驅動邏輯電路、上橋臂驅動信號輸出電路及下橋臂驅動信號輸出電路，所述上橋臂驅動信號輸出電路及下橋臂驅動信號輸出電路均與所述HIVC驅動邏輯電路電性連接，所述HIVC驅動邏輯電路包括PWM信號緩存電路、上橋臂驅動電路、下橋臂驅動電路及故障邏輯控制電路，所述PWM信號緩存電路、下橋臂驅動電路、故障邏輯控制電路均與所述上橋臂驅動電路電性連接。

優選地，所述PWM信號緩存電路包括若干個施密特觸發器、若干個濾波電路及若干個電位位移電路，所述濾波電路分別與所述施密特觸發器及電位位移電路電性連接。

優選地，所述上橋臂驅動電路包括若干個死區互鎖電路、延時電路、脈沖產生電路、驅動導通電路及濾波整流電路、鎖存器電路，所述死區互鎖電路分別與延時電路及脈沖產生電路電性連接，所述驅動導通電路分別與脈沖產生電路及濾波整流電路電性連接，所述鎖存器電路與濾波整流電路電性連接。