[实用新型]智能功率模块的IGBT管驱动电路及智能功率模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种智能功率模块的IGBT管驱动电路及智能功率模块。

背景技术

智能功率模块，即IPM(Intelligent Power Module)是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动类产品。智能功率模块把功率开关器件和高压驱动电路集成在一起，与传统分立方案相比，智能功率模块以其高集成度、高可靠性等优势赢得越来越大的市场，尤其适合于驱动电机的变频器及各种逆变电源，是变频调速，冶金机械，电力牵引，伺服驱动，变频家电的一种理想电力电子器件。

图1是现有技术中智能功率模块的IGBT管驱动电路正常工作时其输入的控制信号与其输出的驱动信号的波形图，如图1所示，现有技术中，为了过滤智能功率模块所输入的控制信号(由外部MCU输出)的毛刺，智能功率模块的IGBT管驱动电路的六个控制信号输入端设有施密特触发器，当智能功率模块的IGBT管驱动电路输入的控制信号HIN的电压从0开始增大至VH时，其输出的驱动信号HO变为高电平；当输入的控制信号HIN的电压从高电平开始降低至VL时，其输出的驱动信号HO变为低电平，上述VH与上述VL之间存在一定的电压差VH-VL，上述方案一定程度上避免了因智能功率模块的IGBT管驱动电路输入的控制信号的毛刺而造成其输出的驱动信号频繁在高低电平间进行切换。图2是现有技术中智能功率模块的IGBT管驱动电路异常情况下其输入的控制信号与其输出的驱动信号的波形图，如图2所示，智能功率模块在实际应用中，由于信号干扰、电压波动、MCU功能异常等原因，智能功率模块的IGBT管驱动电路的六个控制信号输入端所输入的控制信号一般不可能降为0，在某些极端情况下，会造成其输入的控制信号HIN的电压不能低于VL，而导致其输出的驱动电压HO的波形一直保持在高电平状态。一般情况下，当智能功率模块的IGBT管驱动电路所输入的上桥臂控制信号为高电平时，同相的下桥臂控制信号不能为高电平；同理，当智能功率模块的IGBT管驱动电路所输入的下桥臂控制信号为高电平时，同相的上桥臂控制信号不能为高电平。但是，因特殊原因使得智能功率模块的IGBT管驱动电路所输入的上桥臂控制信号的电压不能完全降至上述VL以下时，就会造成其输出的上桥臂驱动信号保持在高电平，即使得对应的上桥臂IGBT管一直处于导通状态，此时如果同相的下桥臂控制信号也变为高电平，即同相的下桥臂驱动信号的电压变为高电平时，导致同相的下桥臂IGBT管也处于导通状态，从而造成智能功率模块同相的上下桥臂IGBT管同时导通。

然而，智能功率模块同相的上下桥臂IGBT管同时导通，会导致有大电流流过，大电流流过的瞬间会造成IGBT管的烧毁，严重时还会引起智能功率模块的爆炸，并造成外围电路的永久性损坏。并且，如果IGBT管烧毁时的发热量过大，还会引发火灾等重大安全事故。又由于智能功率模块一般工作在高温、高电流噪声、高电压噪声的场合，智能功率模块的IGBT管驱动电路所输入的控制信号不稳定，使该控制信号的低电平不能降为0的现象非常普遍，而如果采用将上述VL值设置得很高的方法来使其输入的控制信号更容易进入低电平，则必然导致上述VH值要设置得更高，从而导致其输入的控制信号的高电平经常不能达到VH值，使得智能功率模块的IGBT管驱动电路无法驱动IGBT管的导通，从而使得智能功率模块无法正常工作。如何在智能功率模块的IGBT管驱动电路输入的控制信号不稳的情况下保证智能功率模块的有效工作状态及可靠性，已成为制约智能功率模块的推广应用的最大障碍。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种智能功率模块的IGBT管驱动电路及智能功率模块，旨在保证智能功率模块正常工作的同时，避免其同相上下桥臂IGBT管同时导通的现象发生，提高智能功率模块的可靠性。

本实用新型提出一种智能功率模块的IGBT管驱动电路，所述智能功率模块的IGBT管驱动电路包括工作电压输入端、上桥臂IGBT管驱动电路、下桥臂IGBT管驱动电路、上桥臂IGBT管及下桥臂IGBT管；所述上桥臂IGBT管驱动电路和所述下桥臂IGBT管驱动电路均包括控制信号输入端和驱动信号输出端，所述上桥臂IGBT管驱动电路还包括用于调节其阀值电压的受控端；其中，