智能功率模塊及其保護(hù)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及智能功率t旲塊技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種智能功率t旲塊的保護(hù)電路以及一種智能功率模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]智能功率模塊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(dòng)類(lèi)產(chǎn)品。智能功率模塊把功率開(kāi)關(guān)器件和高壓驅(qū)動(dòng)電路集成在一起，并具有過(guò)電壓、過(guò)電流和過(guò)熱等故障檢測(cè)電路。智能功率模塊一方面接收MCU(Micro Control Unit，微控制單元)的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)后續(xù)電路工作，另一方面將檢測(cè)的系統(tǒng)的狀態(tài)信號(hào)發(fā)送給MCU。
[0003]實(shí)際應(yīng)用中，由于工況的原因，有時(shí)MCU會(huì)發(fā)出脈沖寬度較窄的信號(hào)，因?yàn)镮GBT (Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)的上升時(shí)間與下降時(shí)間并不一致，通常，由于IGBT拖尾效應(yīng)的存在，使得IGBT的上升時(shí)間會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于下降時(shí)間，所以MCU發(fā)出的窄脈沖信號(hào)的寬度能夠使一個(gè)IGBT正常開(kāi)啟，但是不能夠使同相的另一個(gè)IGBT關(guān)斷。
[0004]如果將MCU發(fā)出的窄脈沖信號(hào)屏蔽掉，會(huì)造成智能功率模塊驅(qū)動(dòng)的電機(jī)發(fā)生短暫失速，影響電機(jī)的工作效果，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起電機(jī)損壞；如果將MCU發(fā)出的窄脈沖信號(hào)不加處理地作為IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，會(huì)因?yàn)槠渲幸粋€(gè)IGBT未完全關(guān)斷而造成上下橋臂同時(shí)導(dǎo)通的風(fēng)險(xiǎn)，例如上下橋臂同時(shí)導(dǎo)通會(huì)造成IGBT長(zhǎng)期處于疲勞工作狀態(tài)，壽命降低，使得智能功率模塊存在安全隱患。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的旨在至少解決上述的技術(shù)缺陷之一。
[0006]為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種智能功率模塊的保護(hù)電路，能夠?qū)斎氲漠惓Ｐ盘?hào)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，保證智能功率模塊正常工作。
[0007]本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于提出一種智能功率模塊。
[0008]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型一方面提出的一種智能功率模塊的保護(hù)電路，包括第一調(diào)整電路、第二調(diào)整電路和第三調(diào)整電路，所述第一調(diào)整電路具有第一輸入端和第一輸出端，所述第二調(diào)整電路具有第二輸入端和第二輸出端，所述第三調(diào)整電路具有第三輸入端和第三輸出端，所述第一輸入端、所述第二輸入端和所述第三輸入端分別與智能功率模塊的三相輸入端對(duì)應(yīng)相連，所述第一輸出端、所述第二輸出端和所述第三輸出端分別與所述智能功率模塊中高壓驅(qū)動(dòng)電路的三個(gè)信號(hào)輸入端對(duì)應(yīng)相連，其中，如果所述智能功率模塊的三相輸入端的輸入信號(hào)出現(xiàn)異常，所述第一調(diào)整電路、所述第二調(diào)整電路和所述第三調(diào)整電路相應(yīng)對(duì)出現(xiàn)異常的輸入信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)以使所述智能功率模塊正常工作。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的智能功率模塊的保護(hù)電路，如果智能功率模塊的三相輸入端的輸入信號(hào)出現(xiàn)異常，則第一調(diào)整電路、第二調(diào)整電路和第三調(diào)整電路相應(yīng)對(duì)出現(xiàn)異常的輸入信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)以使智能功率模塊正常工作，提高了智能功率模塊的穩(wěn)定性和可靠性，由于該保護(hù)電路未對(duì)出現(xiàn)異常的輸入信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾，保證了輸入信號(hào)的完整性。
[0010]其中，當(dāng)所述智能功率模塊的三相輸入端的任意一路輸入信號(hào)的高電平低于第一值且持續(xù)預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，該路輸入信號(hào)出現(xiàn)異常；或者當(dāng)所述智能功率模塊的三相輸入端的任意一路輸入信號(hào)的低電平低于第二值且持續(xù)所述預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，該路輸入信號(hào)出現(xiàn)異常。
[0011]其中，所述第一調(diào)整電路、所述第二調(diào)整電路以及所述第三調(diào)整電路的電路結(jié)構(gòu)相同。
[0012]具體地，所述第一調(diào)整電路具體包括:第一自適應(yīng)電路，所述第一自適應(yīng)電路的第一端與所述第一自適應(yīng)電路的第二端相連，并作為所述第一調(diào)整電路的第一輸入端；第一反相器，所述第一反相器的輸入端分別與所述第一自適應(yīng)電路的第一端、所述第一自適應(yīng)電路的第二端相連；第二自適應(yīng)電路，所述第二自適應(yīng)電路的第一端與所述第二自適應(yīng)電路的第二端相連后與所述第一反相器的輸出端相連；第一觸發(fā)器，所述第一觸發(fā)器的R端與所述第二自適應(yīng)電路的第四端相連，所述第一觸發(fā)器的S端與所述第一自適應(yīng)電路的第四端相連；第一與門(mén)，所述第一與門(mén)的第一端與所述第一自適應(yīng)電路的第三端相連，所述第一與門(mén)的第二端與所述第一觸發(fā)器的Q端相連；第二反相器，所述第二反相器的輸入端與所述第二自適應(yīng)電路的第三端相連；第一或門(mén)，所述第一或門(mén)的第一端與所述第二反相器的輸出端相連，所述第一或門(mén)的第二端與所述第一與門(mén)的輸出端相連，所述第一或門(mén)的輸出端作為所述第一調(diào)整電路的第一輸出端。
[0013]其中，所述第一自適應(yīng)電路與所述第二自適應(yīng)電路的電路結(jié)構(gòu)相同。
[0014]具體地，所述第一自適應(yīng)電路具體包括:并聯(lián)的第一電阻和第一電容，所述第一電阻的一端與所述第一電容的一端相連并作為所述第一自適應(yīng)電路的第一端，所述第一電阻的另一端與所述第一電容的另一端相連后接地；第一電壓比較器，所述第一電壓比較器的正輸入端分別與所述第一電阻的一端、所述第一電容的一端相連，所述第一電壓比較器的負(fù)輸入端與第一電壓源的正極相連，所述第一電壓源的負(fù)極接地；第三反相器，所述第三反相器的輸入端作為所述第一自適應(yīng)電路的第二端；第二電容，所述第二電容的一端與所述第三反相器的輸出端相連，所述第二電容的另一端接地；
[0015]第四反相器，所述第四反相器的輸入端分別與所述第三反相器的輸出端、所述第二電容的一端相連；第二或門(mén)，所述第二或門(mén)的第一端與所述第四反相器的輸出端相連，所述第二或門(mén)的第二端與所述第一電壓比較器的輸出端相連；第五反相器，所述第五反相器的輸入端分別與所述第二或門(mén)的第二端、所述第一電壓比較器的輸出端相連，所述第五反相器的輸出端作為所述第一自適應(yīng)電路的第四端；第一信號(hào)發(fā)生器，所述第一信號(hào)發(fā)生器的輸入端分別與所述第四反相器的輸出端、所述第二或門(mén)的第一端相連，所述第一信號(hào)發(fā)生器的使能端與所述第五反相器的輸出端相連；第三或門(mén)，所述第三或門(mén)的第一端與所述第二或門(mén)的輸出端相連，所述第三或門(mén)的第二端與所述第一信號(hào)發(fā)生器的輸出端相連，所述第三或門(mén)的輸出端作為所述第一自適應(yīng)電路的第三端。
[0016]優(yōu)選地，所述第一反相器和所述第二反相器中的P管的寬長(zhǎng)比為I ym/0.5 μπι或者N管的寬長(zhǎng)比為0.5 μ m/0.5 μ m。
[0017]具體地，上述的智能功率模塊的保護(hù)電路還包括:第一電源輸入端，所述第一電源輸入端與所述智能功率模塊的低壓區(qū)供電電源正端相連，所述第一電源輸入端的電壓為15V。
[0018]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型另一方面提出了一種智能功率模塊，其包括上述的智能功率模塊的保護(hù)電路。
[0019]本實(shí)用新型的智能功率模塊通過(guò)上述的智能功率模塊的保護(hù)電路，能對(duì)出現(xiàn)異常的輸入信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證了工作的穩(wěn)定性和可靠性，同時(shí)未對(duì)出現(xiàn)異常的輸入信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾，保證了輸入信號(hào)的完整性，從而保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
[0020]本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0021]本實(shí)用新型上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0022]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的智能功率模塊的保護(hù)電路的方框示意圖；
[0023]圖2為根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的第一調(diào)整電路的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖3為根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的第一調(diào)整電路的電路圖；以及
[0025]圖4為根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的智能功率模塊的電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能解釋為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0027]下文的公開(kāi)提供了許多不同的實(shí)施例或例子用來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的不同結(jié)構(gòu)。為了簡(jiǎn)化本實(shí)用新型的公開(kāi)，下文中對(duì)特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。當(dāng)然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本實(shí)用新型。此外，本實(shí)用新型可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡(jiǎn)化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實(shí)施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外，本實(shí)用新型提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到其他工藝的可應(yīng)用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實(shí)施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實(shí)施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。
[0028]在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”