智能功率模塊集成電路及包括該智能功率模塊集成電路的家用電器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及智能功率模塊集成電路。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，現(xiàn)有IGBT驅(qū)動(dòng)電路中通常是通過(guò)單片機(jī)輸出脈寬調(diào)制信號(hào)，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊放大后形成門(mén)極驅(qū)動(dòng)電壓直接輸出到IGBT的門(mén)極，以控制IGBT的開(kāi)關(guān)。對(duì)于IGBT的開(kāi)通和關(guān)斷通常僅通過(guò)門(mén)極上輸入的脈寬調(diào)制信號(hào)進(jìn)行控制，但是如果脈寬調(diào)制信號(hào)的占空比設(shè)置的不合適將導(dǎo)致IGBT在關(guān)斷時(shí)集電極的電壓過(guò)高而損壞IGBT，影響電路工作的穩(wěn)定性。
[0003]上述內(nèi)容僅用于輔助理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，并不代表承認(rèn)上述內(nèi)容是現(xiàn)有技術(shù)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種智能功率模塊集成電路，旨在提高電路工作的穩(wěn)定性。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種智能功率模塊集成電路包括驅(qū)動(dòng)模塊、保護(hù)模塊和開(kāi)關(guān)管；其中，
[0006]所述開(kāi)關(guān)管具有第一端、第二端和用于控制第一端與第二端連通狀態(tài)的控制端；所述控制端與所述驅(qū)動(dòng)模塊的信號(hào)輸出端連接，第二端與接地端連接；
[0007]所述驅(qū)動(dòng)模塊與預(yù)置的控制芯片連接，并將接收到所述控制芯片輸出的脈寬調(diào)制信號(hào)放大后經(jīng)所述驅(qū)動(dòng)模塊的信號(hào)輸出端輸出至所述開(kāi)關(guān)管，以驅(qū)動(dòng)所述開(kāi)關(guān)管；
[0008]所述驅(qū)動(dòng)模塊用于檢測(cè)所述信號(hào)輸出端的輸出電壓大小，并根據(jù)所述信號(hào)輸出端的輸出電壓大小調(diào)整所述信號(hào)輸出端輸出所述脈寬調(diào)制信號(hào)的狀態(tài)；
[0009]所述保護(hù)模塊用于根據(jù)所述開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)所述第一端的電壓大小控制所述開(kāi)關(guān)管的工作狀態(tài)；或者所述保護(hù)模塊用于檢測(cè)所述開(kāi)關(guān)管開(kāi)通時(shí)所述第二端的電流大小控制所述開(kāi)關(guān)管的工作狀態(tài)。
[0010]優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)所述信號(hào)輸出端的輸出電壓大小調(diào)整所述信號(hào)輸出端輸出所述脈寬調(diào)制信號(hào)的狀態(tài)包括:
[0011]當(dāng)所述信號(hào)輸出端的輸出電壓大小不屬于預(yù)置區(qū)間范圍時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)模塊控制所述信號(hào)輸出端停止輸出的脈寬調(diào)制信號(hào)；
[0012]或者當(dāng)所述信號(hào)輸出端的輸出電壓大小不屬于預(yù)置區(qū)間范圍時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)模塊輸出控制信號(hào)至所述控制芯片，以供所述控制芯片停止輸出所述脈寬調(diào)制信號(hào)。
[0013]優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)模塊還用于將接收到的所述脈寬調(diào)制信號(hào)與預(yù)置的基準(zhǔn)方波信號(hào)進(jìn)行比較，并根據(jù)比較的結(jié)果調(diào)整所述信號(hào)輸出端輸出的脈寬調(diào)制信號(hào)的狀態(tài)。
[0014]優(yōu)選地，所述開(kāi)關(guān)管為絕緣柵雙極型晶體管，所述第一端為所述絕緣柵雙極型晶體管的集電極，所述第二端為所述絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極，所述控制端為所述絕緣柵雙極型晶體管的門(mén)極。
[0015]優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)模塊還用于檢測(cè)所述絕緣柵雙極型晶體管的集電極與發(fā)射極之間的電壓，并當(dāng)所述絕緣柵雙極型晶體管開(kāi)通時(shí)，根據(jù)開(kāi)通瞬間所述絕緣柵雙極型晶體管的集電極與發(fā)射極之間的電壓確定所述絕緣柵雙極型晶體管的工作狀態(tài)，根據(jù)所述工作狀態(tài)調(diào)整所述信號(hào)輸出端的輸出電壓上升到第二預(yù)設(shè)值的時(shí)間。
[0016]優(yōu)選地，所述工作狀態(tài)包括啟動(dòng)、硬開(kāi)和正常；
[0017]所述根據(jù)工作狀態(tài)調(diào)整所述信號(hào)輸出端的輸出電壓上升到第二預(yù)設(shè)值的時(shí)間包括:
[0018]當(dāng)所述工作狀態(tài)為啟動(dòng)時(shí)，所述信號(hào)輸出端的電壓上升到第二預(yù)設(shè)值的時(shí)間為第一閾值；
[0019]當(dāng)所述工作狀態(tài)為硬開(kāi)時(shí)，所述信號(hào)輸出端的電壓上升到第二預(yù)設(shè)值的時(shí)間為第二閾值；
[0020]當(dāng)所述工作狀態(tài)為正常時(shí)，所述信號(hào)輸出端的電壓上升到第二預(yù)設(shè)值的時(shí)間為第三閾值。
[0021]優(yōu)選地，當(dāng)所述保護(hù)模塊用于根據(jù)所述開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)所述第一端的電壓大小控制所述開(kāi)關(guān)管的工作狀態(tài)時(shí)，所述保護(hù)模塊包括電壓采樣電路和比較器，所述電壓采樣電路包括第一電阻和第二電阻，所述第一電阻的一端與所述第一端連接，另一端通過(guò)所述第二電阻與所述接地端連接；所述比較器的同相輸入端連接至所述第一電阻和第二電阻的公共端，反相輸入端與預(yù)置參考電壓端連接，輸出端連接至所述控制端。
[0022]優(yōu)選地，所述保護(hù)模塊用于檢測(cè)所述開(kāi)關(guān)管開(kāi)通時(shí)所述第二端的電流大小控制所述開(kāi)關(guān)管的工作狀態(tài)時(shí)，所述智能功率模塊集成電路電路還包括串接于所述第二端與所述接地端之間的第三電阻，所述保護(hù)模塊的電壓檢測(cè)端與所述第二端連接以檢測(cè)所述第二端的電流大小。
[0023]優(yōu)選地，所述保護(hù)模塊與所述驅(qū)動(dòng)模塊連接，并當(dāng)檢測(cè)到所述第二端的電流大于預(yù)設(shè)值時(shí)，輸出控制信號(hào)至所述驅(qū)動(dòng)模塊，以供所述驅(qū)動(dòng)模塊控制所述信號(hào)輸出端輸出預(yù)置電平信號(hào)，使所述開(kāi)關(guān)管關(guān)斷。
[0024]優(yōu)選地，所述保護(hù)模塊與所述控制芯片連接，并當(dāng)檢測(cè)到所述第二端的電流大于預(yù)設(shè)值時(shí)，輸出控制信號(hào)至所述控制芯片，以供所述控制芯片調(diào)整輸出至所述驅(qū)動(dòng)模塊的脈寬調(diào)制信號(hào)的占空比。
[0025]此外，為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型還提供一種家用電器，所述家用電器包括智能功率模塊集成電路，所述智能功率模塊集成電路包括驅(qū)動(dòng)模塊、保護(hù)模塊和開(kāi)關(guān)管；其中，
[0026]所述開(kāi)關(guān)管具有第一端、第二端和用于控制第一端與第二端連通狀態(tài)的控制端；所述控制端與所述驅(qū)動(dòng)模塊的信號(hào)輸出端連接，第二端與接地端連接；
[0027]所述驅(qū)動(dòng)模塊與預(yù)置的控制芯片連接，并將接收到所述控制芯片輸出的脈寬調(diào)制信號(hào)放大后經(jīng)所述驅(qū)動(dòng)模塊的信號(hào)輸出端輸出至所述開(kāi)關(guān)管，以驅(qū)動(dòng)所述開(kāi)關(guān)管；
[0028]所述驅(qū)動(dòng)模塊用于檢測(cè)所述信號(hào)輸出端的輸出電壓大小，并根據(jù)所述信號(hào)輸出端的輸出電壓大小是否屬于預(yù)置區(qū)間范圍調(diào)整所述信號(hào)輸出端輸出所述脈寬調(diào)制信號(hào)的狀態(tài)；
[0029]所述保護(hù)模塊用于根據(jù)所述開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)所述第一端的電壓大小控制所述開(kāi)關(guān)管的工作狀態(tài)；或者所述保護(hù)模塊用于檢測(cè)所述開(kāi)關(guān)管開(kāi)通時(shí)所述第二端的電流大小控制所述開(kāi)關(guān)管的工作狀態(tài)。
[0030]本實(shí)用新型實(shí)施例通過(guò)設(shè)置保護(hù)模塊根據(jù)開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)所述第一端的電壓大小控制所述開(kāi)關(guān)管的工作狀態(tài)；根據(jù)開(kāi)關(guān)管開(kāi)通時(shí)所述第二端的電流大小控制所述開(kāi)關(guān)管的工作狀態(tài)。從而有效防止了開(kāi)關(guān)管在關(guān)斷狀態(tài)下第一端和第二端之間的電壓過(guò)高而損壞開(kāi)關(guān)管。此外，由驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)信號(hào)輸出端的電壓控制信號(hào)輸出端輸出所述脈寬調(diào)制信號(hào)的狀態(tài)，從而可以有效防止開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)電壓過(guò)高，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)管燒壞，開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)電壓過(guò)低使得開(kāi)關(guān)管無(wú)法打開(kāi)或處于放大狀態(tài)。因此本實(shí)用新型提供的智能功率模塊集成電路提高了電路工作的穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1為本實(shí)用新型智能功率模塊集成電路第一實(shí)施例的電路連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2為本實(shí)用新型智能功率模塊集成電路第二實(shí)施例的電路連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0034]應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0035]本實(shí)用新型提供一種智能功率模塊集成電路，參照?qǐng)D1，在一實(shí)施例中，該智能功率模塊集成電路包括驅(qū)動(dòng)模塊10、保護(hù)模塊20和開(kāi)關(guān)管30 ;其中，
[0036]所述開(kāi)關(guān)管30具有第一端、第二端和用于控制第一端與第二端連通狀態(tài)的控制端；所述控制端與所述驅(qū)動(dòng)模塊的信號(hào)輸出端連接，第二端與接地端連接；
[0037]所述驅(qū)動(dòng)模塊10與預(yù)置的控制芯片40連接，并將接收到所述控制芯片40輸出的脈寬調(diào)制信號(hào)放大后經(jīng)所述驅(qū)動(dòng)模塊10的信號(hào)輸出端輸出至所述開(kāi)關(guān)管30，以驅(qū)動(dòng)所述開(kāi)關(guān)管30 ；
[0038]所述驅(qū)動(dòng)模塊10用于檢測(cè)所述信號(hào)輸出端的輸出電壓大小，并根據(jù)所述信號(hào)輸出端的輸出電壓大小調(diào)整所述信號(hào)輸出端輸出所述脈寬調(diào)制信號(hào)的狀態(tài)；
[0039]所述保護(hù)模塊20用于根據(jù)所述開(kāi)關(guān)管30關(guān)斷時(shí)所述第一端的電壓大小控制所述開(kāi)關(guān)管30的工作狀態(tài)；或者所述保護(hù)模塊20用于檢測(cè)所述開(kāi)關(guān)管30開(kāi)通時(shí)所述第二端的電流大小控制所述開(kāi)關(guān)管30的工作狀態(tài)。
[0040]本實(shí)施例提供的驅(qū)動(dòng)電路主要用于實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管30的驅(qū)動(dòng)控制。具體地，上述開(kāi)關(guān)管30的結(jié)構(gòu)可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置，本實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)管30優(yōu)選為絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)，上述第一端為所述絕緣柵雙極型晶體管的集電極，所述第二端為所述絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極，所述控制端為所述絕緣柵雙極型晶體管的門(mén)極。
[0041]具體地，上述開(kāi)關(guān)管30的第一端用于與并聯(lián)諧振電路連接，該并聯(lián)諧振電路包括線(xiàn)圈L和諧振電容C。當(dāng)開(kāi)關(guān)管30關(guān)斷時(shí)，線(xiàn)圈L和諧振電容C進(jìn)入諧振狀態(tài)，電能上升，此時(shí)開(kāi)關(guān)管30第一端和第二端之間電壓將上升。當(dāng)開(kāi)關(guān)管30開(kāi)通時(shí)，線(xiàn)圈L和諧振電容C上儲(chǔ)存的能量將被釋放，以降低開(kāi)關(guān)管30第一端和第二端之間的電壓，防止開(kāi)關(guān)管30關(guān)斷后開(kāi)關(guān)管30第一端和第二端之間的電壓過(guò)高導(dǎo)致?lián)p壞開(kāi)關(guān)管30。
[0042]本實(shí)施例中