智能功率模块及其保护电路、电器设备的制作方法

专利2025-10-08  2


本技术涉及智能功率模块,尤其涉及一种智能功率模块及其保护电路、电器设备。


背景技术:

1、ipm(intelligent power module,智能功率模块)由门极驱动芯片,以及功率器件,如igbt(insulate-gatebipolar transisto,绝缘栅双极型晶体管)、mosfet(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,金属-氧化物半导体场效应晶体管)、frd(fast recovery diode,快恢复二极管)等构成,可实现功率因素校正、三相逆变等功能。

2、在智能功率模块中,igbt、mosfet等晶体管的栅极连接驱动芯片,集电极和发射极直接引出到引脚,连接外部的高压电回路,并未对晶体管做静电保护。由于igbt、mosfet等晶体管均含有栅氧层,是抗静电能力最弱的部分,在使用时容易被击穿。


技术实现思路

1、本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本实用新型的目的在于提出一种智能功率模块及其保护电路、电器设备,以在不影响智能功率模块其他性能的同时,提升智能功率模块的抗静电能力,且成本低。

2、为解决上述技术问题,本实用新型第一方面提出了一种智能功率模块的保护电路,所述智能功率模块包括驱动芯片和功率开关管,所述保护电路包括:静电释放子电路,连接在所述驱动芯片的地端与所述功率开关管的发射极之间,被配置为对由所述智能功率模块发生静电引起的瞬时电压进行电荷释放。

3、另外,本实用新型的智能功率模块的保护电路还可以具有如下附加的技术特征:

4、在一些示例中,所述静电释放子电路的数量为一个,所述静电释放子电路连接在所述驱动芯片的地端与所述智能功率模块中功率校正电路的功率开关管的发射极之间。

5、在一些示例中,所述静电释放子电路的数量为一个,所述静电释放子电路连接在所述驱动芯片的地端与所述智能功率模块中三相下桥臂电路的多个功率开关管的发射极之间。

6、在一些示例中,所述静电释放子电路的数量为两个,一个所述静电释放子电路连接在所述驱动芯片的地端与所述智能功率模块中功率校正电路的功率开关管的发射极之间,另一个所述静电释放子电路连接在所述驱动芯片的地端与所述智能功率模块中三相下桥臂电路的多个功率开关管的发射极之间。

7、在一些示例中,所述静电释放子电路的数量为三个,第一个所述静电释放子电路连接在所述驱动芯片的地端与所述智能功率模块中功率校正电路的功率开关管的发射极之间,第二个所述静电释放子电路连接在所述驱动芯片的地端与所述智能功率模块中三相下桥臂电路的多个功率开关管的发射极之间,第三个所述静电释放子电路连接在所述驱动芯片的地端与所述智能功率模块中三相上桥臂电路的多个功率开关管的发射极之间。

8、在一些示例中,所述静电释放子电路包括电阻,所述电阻的第一端与所述功率开关管的发射极连接,所述电阻的第二端与所述驱动芯片的地端连接。

9、在一些示例中,所述静电释放子电路还包括电容,所述电容与所述电阻并联连接。

10、在一些示例中,所述电阻的阻值为10ω~1mω,所述电容的容值为100pf~1μf。

11、为解决上述技术问题,本实用新型第二方面提出了一种智能功率模块,包括上述第一方面所述的智能功率模块的保护电路。

12、为解决上述技术问题,本实用新型第三方面提出了一种电器设备,包括上述第二方面所述的智能功率模块。

13、本实用新型的智能功率模块及其保护电路、电器设备,通过在驱动芯片的地端与功率开关管的发射极之间连接静电释放子电路,可提高智能功率模块的抗静电能力,且成本低,不影响智能功率模块的其他性能。

14、本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。



技术特征:

1.一种智能功率模块的保护电路,其特征在于,所述智能功率模块包括驱动芯片和功率开关管,所述保护电路包括:

2.根据权利要求1所述的智能功率模块的保护电路,其特征在于,所述静电释放子电路的数量为一个,所述静电释放子电路连接在所述驱动芯片的地端与所述智能功率模块中功率校正电路的功率开关管的发射极之间。

3.根据权利要求1所述的智能功率模块的保护电路,其特征在于,所述静电释放子电路的数量为一个,所述静电释放子电路连接在所述驱动芯片的地端与所述智能功率模块中三相下桥臂电路的多个功率开关管的发射极之间。

4.根据权利要求1所述的智能功率模块的保护电路,其特征在于,所述静电释放子电路的数量为两个,一个所述静电释放子电路连接在所述驱动芯片的地端与所述智能功率模块中功率校正电路的功率开关管的发射极之间,另一个所述静电释放子电路连接在所述驱动芯片的地端与所述智能功率模块中三相下桥臂电路的多个功率开关管的发射极之间。

5.根据权利要求1所述的智能功率模块的保护电路,其特征在于,所述静电释放子电路的数量为三个,第一个所述静电释放子电路连接在所述驱动芯片的地端与所述智能功率模块中功率校正电路的功率开关管的发射极之间,第二个所述静电释放子电路连接在所述驱动芯片的地端与所述智能功率模块中三相下桥臂电路的多个功率开关管的发射极之间,第三个所述静电释放子电路连接在所述驱动芯片的地端与所述智能功率模块中三相上桥臂电路的多个功率开关管的发射极之间。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的智能功率模块的保护电路,其特征在于,所述静电释放子电路包括电阻,所述电阻的第一端与所述功率开关管的发射极连接,所述电阻的第二端与所述驱动芯片的地端连接。

7.根据权利要求6所述的智能功率模块的保护电路,其特征在于,所述静电释放子电路还包括电容,所述电容与所述电阻并联连接。

8.根据权利要求7所述的智能功率模块的保护电路,其特征在于,所述电阻的阻值为10ω~1mω,所述电容的容值为100pf~1μf。

9.一种智能功率模块,其特征在于,包括如权利要求1-8中任一项所述的智能功率模块的保护电路。

10.一种电器设备,其特征在于,包括如权利要求9所述的智能功率模块。


技术总结
本技术公开了一种智能功率模块及其保护电路、电器设备。其中,智能功率模块的保护电路,智能功率模块包括驱动芯片和功率开关管,保护电路包括:静电释放子电路,连接在驱动芯片的地端与功率开关管的发射极之间,被配置为对由智能功率模块发生静电引起的瞬时电压进行电荷释放。该保护电路,可提升智能功率模块的抗静电能力,且成本低,不会造成智能功率模块其他性能的下降。

技术研发人员:苏宇泉,兰昊,刘俊曼
受保护的技术使用者:美垦半导体技术有限公司
技术研发日:20231007
技术公布日:2024/6/26
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