一種輸入緩沖抗干擾的智能功率模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輸入緩沖抗干擾的智能功率模塊，包括一橋式驅(qū)動芯片，分別與橋式驅(qū)動芯片連接的第一功率器件、第二功率器件、第三功率器件、第四功率器件、第五功率器件和第六功率器件，以及分別與各功率器件一一對應(yīng)連接的續(xù)流二極管；并且，對應(yīng)每一功率器件，還設(shè)置有與橋式驅(qū)動芯片的邏輯輸入端連接，并使邏輯輸入端控制信號穩(wěn)定并無干擾的一濾波電路；其中，每一濾波電路包括有一旁路電容、一濾波電容和一穩(wěn)壓二極管。本發(fā)明提高了模塊輸入抗干擾能力，使三相橋式功率器件能夠更可靠、穩(wěn)定的工作，防止了由于輸入信號不穩(wěn)定和外部干擾對模塊內(nèi)部三相橋式功率器件造成的損傷，更好的實現(xiàn)變頻控制。
【專利說明】
一種輸入緩沖抗干擾的智能功率模塊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種智能功率模塊驅(qū)動電路及智能功率模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]智能功率模塊，即IPM(Intelligent Power Module)是一種將電力電子和集成電路技術(shù)結(jié)合的功率驅(qū)動類產(chǎn)品。智能功率模塊集成了高速、低功耗功率開關(guān)器件和高壓驅(qū)動電路，相對于傳統(tǒng)分立器件方案，其由高集成度、高可靠性等優(yōu)勢，也因此贏得越來越大的市場，在電機的變頻器及各種逆變電源上得到了廣泛的利用，成為變頻調(diào)速，冶金機械，電力牽引，伺服驅(qū)動，變頻家電的一種理想電力電子器件。
[0003]圖1為典型的鋁基板架構(gòu)的智能功率模塊內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖，該智能功率模塊中的各個器件以晶圓及貼片電路元件形式封裝在一個塑料封裝體內(nèi)。該智能功率模塊包括第一功率器件20、第二功率器件30、第三功率器件40、第四功率器件50、第五功率器件60、第六功率器件70、一個三相橋驅(qū)動芯片10以及6個續(xù)流二極管21、續(xù)流二極管31、續(xù)流二極管41、續(xù)流二極管51、續(xù)流二極管61、續(xù)流二極管71 ο第一功率器件20、第二功率器件30、第三功率器件40為上橋臂3個IGBT，第四功率器件50、第五功率器件60、第六功率器件70為下橋臂3個IGBT，三相橋式驅(qū)動芯片10又稱為柵極驅(qū)動芯片，其是橋式驅(qū)動芯片的控制驅(qū)動芯片，該模塊控制驅(qū)動芯片輸入信號直接由外部中控芯片輸入的邏輯高低電平控制。
[0004]在現(xiàn)有的應(yīng)用中，模塊內(nèi)部橋式驅(qū)動芯片的控制驅(qū)動信號直接由外部中控芯片輸入的邏輯高低電平控制，采用這種方式，外部中控芯片提供的驅(qū)動信號通過外部PCB布線實現(xiàn)電氣連接，將信號由中控芯片傳輸至模塊驅(qū)動芯片控制信號輸入端，由于外部PCB空間和布局限制中控芯片與模塊驅(qū)動芯片輸入端通常會有比較長的距離，長的金屬連接線很容易受到外部信號干擾，使智能功率模塊的可靠性大為降低，甚至直接造成上橋和下橋IGBT形成通路，造成IPM過流擊穿燒毀。
[0005]因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種可靠的驅(qū)動橋式驅(qū)動電路的控制驅(qū)動芯片的輸入邏輯信號的模塊。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種輸入緩沖抗干擾的智能功率模塊，包括一橋式驅(qū)動芯片，分別與橋式驅(qū)動芯片連接的第一功率器件、第二功率器件、第三功率器件、第四功率器件、第五功率器件和第六功率器件，以及分別與各功率器件一一對應(yīng)連接的續(xù)流二極管；并且，對應(yīng)每一功率器件，還設(shè)置有與橋式驅(qū)動芯片的邏輯輸入端連接，并使邏輯輸入端控制信號穩(wěn)定并無干擾的一濾波電路;其中，每一濾波電路包括有一旁路電容、一濾波電容和一穩(wěn)壓二極管。
[0008]應(yīng)用于上述技術(shù)方案，所述的智能功率模塊中，每一濾波電路中的一旁路電容、一濾波電容和一穩(wěn)壓二極管分別相互并聯(lián)后，與橋式驅(qū)動芯片連接;并且，每一濾波電路驅(qū)動與橋式驅(qū)動芯片連接所對應(yīng)的一功率器件。
[0009]應(yīng)用于各個上述技術(shù)方案，所述的智能功率模塊中，第一功率器件、第二功率器件、第三功率器件、第四功率器件、第五功率器件和第六功率器件分別為IGBT功率器件，其中，第一功率器件、第二功率器件、第三功率器件為橋式驅(qū)動芯片的上橋臂3個IGBT功率器件，第四功率器件、第五功率器件、第六功率器件為橋式驅(qū)動芯片的下橋臂3個IGBT功率器件。
[0010]應(yīng)用于各個上述技術(shù)方案，所述的智能功率模塊中，每一旁路電容采用0.0luf陶瓷低阻抗電容，每一濾波電容采用Iuf陶瓷低阻抗電容，每一穩(wěn)壓二極管采用IN8328穩(wěn)壓二極管。
[0011 ]采用上述方案，本發(fā)明通過驅(qū)動模塊內(nèi)部橋式驅(qū)動芯片，控制三相橋式功率器件，提高了模塊輸入抗干擾能力，使三相橋式功率器件能夠更可靠、穩(wěn)定的工作，防止了由于輸入信號不穩(wěn)定和外部干擾對模塊內(nèi)部三相橋式功率器件造成的損傷，更好的實現(xiàn)變頻控制，滿足客戶要求。
【附圖說明】
[0012]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的電路結(jié)構(gòu)圖；
圖2為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖和具體實施例，對本發(fā)明進行詳細說明。
[0014]本實施例提供了一種輸入緩沖抗干擾的智能功率模塊，智能功率模塊包括第一功率器件20、第二功率器件30、第三功率器件40、第四功率器件50、第五功率器件60、第六功率器件70、一個三相橋驅(qū)動芯片10以及6個續(xù)流二極管21、續(xù)流二極管31、續(xù)流二極管41、續(xù)流二極管51、續(xù)流二極管61、續(xù)流二極管71，三相橋驅(qū)動芯片為橋式驅(qū)動芯片。
[0015]第一功率器件20、第二功率器件30、第三功率器件40為三相橋驅(qū)動芯片10的上橋臂3個IGBT，第四功率器件50、第五功率器件60、第六功率器件70為三相橋驅(qū)動芯片10的下橋臂3個IGBT，模塊內(nèi)部邏輯驅(qū)動前端集成6個旁路電容100、旁路電容200、旁路電容300，旁路電容400，旁路電容500，旁路電容600，6個濾波電容101、濾波電容102、濾波電容103、濾波電容104、濾波電容105、濾波電容106，6個穩(wěn)壓二極管111、穩(wěn)壓二極管112、穩(wěn)壓二極管113、穩(wěn)壓二極管114、穩(wěn)壓二極管115、穩(wěn)壓二極管116。
[0016]其中智能功率模塊的HINl端信號經(jīng)由旁路電容100，濾波電容101，穩(wěn)壓二極管111，并聯(lián)電路后驅(qū)動模塊內(nèi)部橋式驅(qū)動芯片，控制模塊內(nèi)部第一功率器件20 ；智能功率模塊的HIN2端信號經(jīng)由旁路電容200，濾波電容102，穩(wěn)壓二極管112，并聯(lián)電路后驅(qū)動模塊內(nèi)部橋式驅(qū)動芯片，控制模塊內(nèi)部第二功率器件30;智能功率模塊的HIN3端信號經(jīng)由旁路電容300，濾波電容103，穩(wěn)壓二極管113，并聯(lián)電路后驅(qū)動模塊內(nèi)部橋式驅(qū)動芯片，控制模塊內(nèi)部第三功率器件40;智能功率模塊的LINl端信號經(jīng)由旁路電容400，濾波電容104，穩(wěn)壓二極管114，并聯(lián)電路后驅(qū)動模塊內(nèi)部橋式驅(qū)動芯片，控制模塊內(nèi)部第四功率器件50 ；智能功率模塊的LIN2端信號經(jīng)由旁路電容500，濾波電容105，穩(wěn)壓二極管115，并聯(lián)電路后驅(qū)動模塊內(nèi)部橋式驅(qū)動芯片，控制模塊內(nèi)部第五功率器件60;智能功率模塊的LIN3端信號經(jīng)由旁路電容600，濾波電容106，穩(wěn)壓二極管116，并聯(lián)電路后驅(qū)動模塊內(nèi)部橋式驅(qū)動芯片，控制模塊內(nèi)部第六功率器件70。
[0017]所述HINl端信號經(jīng)由旁路電容100，濾波電容101，穩(wěn)壓二極管111，并聯(lián)電路后驅(qū)動模塊內(nèi)部橋式驅(qū)動芯片，以15A模塊為例，旁路電容100為濾除HINl輸入信號的雜波電容，理論上旁路電容100采用0.0luf陶瓷低阻抗電容，濾波電容101作為濾波電容的同時，需要作為驅(qū)動模塊內(nèi)部驅(qū)動芯片開關(guān)的電荷栗源，15A模塊邏輯輸入端靜態(tài)功耗通常為0.08mA，通過大量工程實踐并考慮模塊封裝成本，濾波電容101選擇Iuf陶瓷低阻抗電容，穩(wěn)壓二極管111行業(yè)內(nèi)通常選用低成本的IN8328穩(wěn)壓二極管。
[0018]所述HIN2端信號經(jīng)由旁路電容200，濾波電容102，穩(wěn)壓二極管112，并聯(lián)電路后驅(qū)動模塊內(nèi)部橋式驅(qū)動芯片，以15A模塊為例，旁路電容200為濾除HIN2輸入信號的雜波電容，理論上旁路電容200采用0.0luf陶瓷低阻抗電容，濾波電容102作為濾波電容的同時，需要作為驅(qū)動模塊內(nèi)部驅(qū)動芯片開關(guān)的電荷栗源，15A模塊邏輯輸入端靜態(tài)功耗通常為0.08mA，通過大量工程實踐并考慮模塊封裝成本，濾波電容102選擇Iuf陶瓷低阻抗電容，穩(wěn)壓二極管112行業(yè)內(nèi)通常選用低成本的IN8328穩(wěn)壓二極管。
[0019]所述HIN3端信號經(jīng)由旁路電容300，濾波電容103，穩(wěn)壓二極管113，并聯(lián)電路后驅(qū)動模塊內(nèi)部橋式驅(qū)動芯片，以15A模塊為例，旁路電容300為濾除HIN3輸入信號的雜波電容，理論上旁路電容300采用0.0luf陶瓷低阻抗電容，濾波電容103作為濾波電容的同時，需要作為驅(qū)動模塊內(nèi)部驅(qū)動芯片開關(guān)的電荷栗源，15A模塊邏輯輸入端靜態(tài)功耗通常為0.08mA，通過大量工程實踐并考慮模塊封裝成本，濾波電容103選擇Iuf陶瓷低阻抗電容，穩(wěn)壓二極管113行業(yè)內(nèi)通常選用低成本的IN8328穩(wěn)壓二極管。
[0020]所述LINl端信號經(jīng)由旁路電容400，濾波電容104，穩(wěn)壓二極管114，并聯(lián)電路后驅(qū)動模塊內(nèi)部橋式驅(qū)動芯片，以15A模塊為例，旁路電容400為濾除LINl輸入信號的雜波電容，理論上旁路電容400采用0.0luf陶瓷低阻抗電容，濾波電容104作為濾波電容的同時，需要作為驅(qū)動模塊內(nèi)部驅(qū)動芯片開關(guān)的電荷栗源，15A模塊邏輯輸入端靜態(tài)功耗通常為0.08mA，通過大量工程實踐并考慮模塊封裝成本，濾波電容104選擇Iuf陶瓷低阻抗電容，穩(wěn)壓二極管114行業(yè)內(nèi)通常選用低成本的IN8328穩(wěn)壓二極管。
[0021]所述LIN2端信號經(jīng)由旁路電容500，濾波電容105，穩(wěn)壓二極管115，并聯(lián)電路后驅(qū)動模塊內(nèi)部橋式驅(qū)動芯片，以15A模塊為例，旁路電容500為濾除LIN2輸入信號的雜波電容，理論上旁路電容500采用0.0luf陶瓷低阻抗電容，濾波電容105作為濾波電容的同時，需要作為驅(qū)動模塊內(nèi)部驅(qū)動芯片開關(guān)的電荷栗源，15A模塊邏輯輸入端靜態(tài)功耗通常為0.08mA，通過大量工程實踐并考慮模塊封裝成本，濾波電容105選擇Iuf陶瓷低阻抗電容，穩(wěn)壓二極管115行業(yè)內(nèi)通常選用低成本的IN8328穩(wěn)壓二極管。
[0022]所述LIN3端信號經(jīng)由旁路電容600，濾波電容106，穩(wěn)壓二極管116，并聯(lián)電路后驅(qū)動模塊內(nèi)部橋式驅(qū)動芯片，以15A模塊為例，旁路電容600為濾除LIN3輸入信號的雜波電容，理論上旁路電容600采用0.0luf陶瓷低阻抗電容，濾波電容106作為濾波電容的同時，需要作為驅(qū)動模塊內(nèi)部驅(qū)動芯片開關(guān)的電荷栗源，15A模塊邏輯輸入端靜態(tài)功耗通常為0.08mA，通過大量工程實踐并考慮模塊封裝成本，濾波電容106選擇Iuf陶瓷低阻抗電容，穩(wěn)壓二極管行116業(yè)內(nèi)通常選用低成本的IN8328穩(wěn)壓二極管。
[0023]以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種輸入緩沖抗干擾的智能功率模塊，其特征在于， 包括一橋式驅(qū)動芯片，分別與橋式驅(qū)動芯片連接的第一功率器件、第二功率器件、第三功率器件、第四功率器件、第五功率器件和第六功率器件，以及分別與各功率器件一一對應(yīng)連接的續(xù)流二極管； 并且，對應(yīng)每一功率器件，還設(shè)置有與橋式驅(qū)動芯片的邏輯輸入端連接，并使邏輯輸入端控制信號穩(wěn)定并無干擾的一濾波電路； 其中，每一濾波電路包括有一旁路電容、一濾波電容和一穩(wěn)壓二極管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能功率模塊，其特征在于，每一濾波電路中的一旁路電容、一濾波電容和一穩(wěn)壓二極管分別相互并聯(lián)后，與橋式驅(qū)動芯片連接;并且，每一濾波電路驅(qū)動與橋式驅(qū)動芯片連接所對應(yīng)的一功率器件。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能功率模塊，其特征在于，第一功率器件、第二功率器件、第三功率器件、第四功率器件、第五功率器件和第六功率器件分別為IGBT功率器件，其中，第一功率器件、第二功率器件、第三功率器件為橋式驅(qū)動芯片的上橋臂3個IGBT功率器件，第四功率器件、第五功率器件、第六功率器件為橋式驅(qū)動芯片的下橋臂3個IGBT功率器件。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能功率模塊，其特征在于，每一旁路電容采用0.0luf陶瓷低阻抗電容，每一濾波電容采用Iuf陶瓷低阻抗電容，每一穩(wěn)壓二極管采用IN8328穩(wěn)壓二極管。
【文檔編號】H02M1/088GK105827102SQ201610347404
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月24日
【發(fā)明人】尹曦曦
【申請人】深圳市鑫宇鵬電子科技有限公司