[发明专利]栅极驱动电路及其智能功率模块

说明书

本申请公开了一种栅极驱动电路及其智能功率模块。栅极驱动电路包括：信号地端；功率地端；电源端，提供供电电压；输出端，驱动功率开关管；上驱动管和下驱动管，上驱动管的第一端与电源端连接，上驱动管的第二端与下驱动管的第一端和输出端连接，下驱动管的第二端与功率地端连接；保护模块，分别与功率地端、电源端及信号地端连接，对上驱动管和下驱动管、功率开关管进行防静电保护。通过断开信号地端和功率地端之间的连接通路，将功率地端与智能功率模块中对应相直流供电负端连接，改变了直流供电负端和信号地端之间的静电保护路径，在保护功率元器件的基础上提升了智能功率模块直流供电负端到信号地端之间的抗静电冲击能力。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，更具体地，涉及一种栅极驱动电路及其智能功率模块。

背景技术

IPM(Intelligent Power Module，智能功率模块)是一种新型的大功率电力电子器件，具有高电流密度、低饱和电压和耐高压等优点，目前广泛应用在空调、洗衣机、风扇等各种领域。静电放电(Electrostatic Discharge，ESD)是造成芯片损坏的重要因素之一。芯片在制造、生产、测试、存放及搬运的过程中，静电会积累在人体、仪器及存放设备中，甚至芯片本身也会积聚静电。

IPM模块的静电防护一般有两种方案，弱电侧的电路端口一般通过专门的ESD器件进行防护，强电侧的电路端口一般直接通过功率器件(IGBT或者MOSFET)本身的耐压能力进行防护。但目前IPM模块的N端和COM端之间没有专门的ESD防护电路。现有的IPM模块的N端对COM端之间发生静电放电，ESD的电流会从IPM模块的N端流入，通过IPM模块里面的功率器件之后从IPM模块的COM端流出。即，现有的IPM模块的N端口对COM之间的ESD防护，全靠IPM模块里面功率器件的栅极的耐压来承受，当静电放电的能量超过功率器件的栅极能承受的能量，则会造成功率器件的栅极过压击穿等现象。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种智能功率模块，提升了智能功率模块的静电防护能力。

根据本发明的第一方面，提供一种用于智能功率模块的栅极驱动电路，所述栅极驱动电路用于驱动所述智能功率模块内的功率开关管，所述栅极驱动电路包括：

信号地端；

功率地端；

电源端，提供电源电压；

输出端，与所述功率开关管的控制端连接，提供驱动信号，用于驱动所述功率开关管；

上驱动管和下驱动管，所述上驱动管的第一端与所述电源端连接，所述上驱动管的第二端与所述下驱动管的第一端和所述输出端连接，所述下驱动管的第二端与所述功率地端连接；

保护模块，分别与所述功率地端、电源端以及所述信号地端连接，所述保护模块对所述上驱动管和下驱动管进行防静电保护，且所述保护模块对所述功率开关管进行防静电保护。

可选地，所述智能功率模块的直流供电负端与所述功率地端连接。

可选地，所述保护模块还用于对所述电源端到信号地端之间进行防静电保护。

可选地，所述保护模块对所述上驱动管和下驱动管进行防静电保护的静电保护路径，流经所述直流供电负端、所述功率地端、所述保护模块以及所述电源端。

可选地，所述保护模块对所述功率开关管进行防静电保护的静电保护路径，流经所述直流供电负端、所述功率地端、所述保护模块以及所述信号地端。

可选地，所述保护模块对所述电源端到信号地端之间进行防静电保护的静电保护路径，流经所述电源端、所述保护模块以及所述信号地端。