[发明专利]具有集成浪涌电压限制元件的功率模块和功率电路

说明书

一个或更多个实施方式提供了一种功率模块和功率电路。该功率模块包括：高侧功率晶体管；耦接至高侧功率晶体管的低侧功率晶体管，该低侧功率晶体管包括负载电流通过其进入低侧功率晶体管的第一负载路径端子以及负载电流通过其离开低侧功率晶体管的第二负载路径端子；栅极驱动器集成电路(IC)，其被配置成驱动高侧功率晶体管和/或低侧功率晶体管；引线框，其具有被配置成耦接至低侧电压源的低侧电压引脚；浪涌电压限制元件，其耦接在低侧功率晶体管的第二负载路径端子与低侧电压引脚之间；以及模块封装，其中，高侧功率晶体管、低侧功率晶体管、栅极驱动器IC、引线框和浪涌电压限制元件被封装在模块封装中。

技术领域

本公开内容总体上涉及功率模块，并且尤其涉及具有集成浪涌电压限制元件的功率模块。

背景技术

高压(HV)栅极驱动器电路可以包括用于驱动低侧晶体管开关的低压(LV)栅极驱动器和用于驱动高侧晶体管开关的HV栅极驱动器。由于浪涌电压，这样的栅极驱动器电路可能在低侧栅极驱动器和低侧晶体管开关处容易遭受电气过应力故障。例如，当低侧晶体管开关导通时，电流可以流过低侧晶体管开关和耦接到其的分流电阻器。此时，由于印刷电路板(PCB)图案和分流电阻器的杂散电感，可能会感应出浪涌电压。

因此，可能需要一种能够限制浪涌电压并防止电气过应力故障的改进的装置。

发明内容

一个或更多个实施方式提供了一种功率模块，其包括：高侧功率晶体管；耦接至高侧功率晶体管的低侧功率晶体管，该低侧功率晶体管包括：负载电流通过其进入低侧功率晶体管的第一负载路径端子；以及负载电流通过其离开低端功率晶体管的第二负载路径端子；栅极驱动器集成电路(IC)，其被配置成驱动高侧功率晶体管和/或低侧功率晶体管；引线框，其具有被配置成耦接至低侧电压源的低侧电压引脚；浪涌电压限制元件，其耦接在低侧功率晶体管的第二负载路径端子与低侧电压引脚之间；以及模块封装，其中，高侧功率晶体管、低侧功率晶体管、栅极驱动器IC、引线框和浪涌电压限制元件被封装在模块封装中。

一个或更多个实施方式提供了一种功率电路，该功率电路包括功率模块和功率模块外部的电路。功率模块包括：高侧功率晶体管；耦接至高侧功率晶体管的低侧功率晶体管，该低侧功率晶体管包括电流通过其进入低侧功率晶体管的第一负载路径端子；以及电流通过其离开低侧功率晶体管的第二负载路径端子；栅极驱动器集成电路(IC)，其被配置成驱动高侧功率晶体管和/或低侧功率晶体管；引线框，其具有耦接至低侧电压源的低侧电压引脚，以及耦接至低侧功率晶体管的第二负载路径端子和负电源轨的另一引脚；浪涌电压限制元件，其耦接在低侧电压引脚与另一引脚之间，其中，浪涌电压限制元件为流过低侧功率晶体管的电流的第一部分提供第一电流路径；以及模块封装，其中，高侧功率晶体管、低侧功率晶体管、栅极驱动器IC、引线框和浪涌电压限制元件被封装在模块封装中；以及在功率模块外部并耦接至另一引脚的电路，其中，该电路为流过低侧功率晶体管的电流的第二部分提供第二电流路径。

附图说明

本文参照附图对实施方式进行描述。

图1是示出根据一个或更多个实施方式的功率半导体装置的电机控制致动器的示意框图；

图2是根据一个或更多个实施方式的功率模块的示意性框图；

图3A和图3B是根据一个或更多个实施方式的功率模块的示意性框图；

图3C是根据一个或更多个实施方式的具有附加外部电路的图3A所示的功率模块的示意性框图；

图4A至图4C是根据一个或更多个实施方式的功率模块的示意性框图的俯视图。

具体实施方式