[发明专利]一种智能功率模块

说明书

本发明公开了一种智能功率模块，包括三通道高侧驱动电路、三通道低侧驱动电路、电流采样电路、高侧输出控制电路以及低侧输出控制电路；高侧输出控制电路与三通道高侧驱动电路电连接，高侧输出控制电路具有第一三通道高侧输出端和第二三通道高侧输出端；低侧输出控制电路与三通道低侧输出驱动电路电连接，低侧输出控制电路具有第一三通道低侧输出端和第二三通道低侧输出端；电流采样电路分别与高侧输出控制电路和低侧输出控制电路电连接。本发明可以避免智能功率模块工作在小电流的情况下使用绝缘栅双极型晶体管作为开关器件而增加自身功耗占比的情况，达到节省能源的目的。

技术领域

本发明涉及功率模块技术领域，尤其涉及一种智能功率模块。

背景技术

智能功率模块是一种将电子和集成电路技术结合的功率驱动类模块，其主要是把功率开关器件和高压驱动电路集成在一起，以应用于变频电机伺服驱动或家电变频控制。

传统的智能功率模块主要通过绝缘栅双极型晶体管作为逆变器件(开关器件)以实现控制，其在应用时，工作电流会根据应用场景的改变而变化，当工作在小电流的情况下，若仍使用大功率的绝缘栅双极型晶体管作为逆变器件，这会增加智能功率模块的功耗占比，造成能源浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的智能功率模块，以解决现有智能功率模块采用绝缘栅双极型晶体管作为逆变器件，当工作在小电流的情况下会增加其自身功耗占比，而造成能源浪费的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种智能功率模块，包括：三通道高侧驱动电路、三通道低侧驱动电路、电流采样电路、高侧输出控制电路以及低侧输出控制电路；所述高侧输出控制电路与所述三通道高侧驱动电路电连接，所述高侧输出控制电路具有第一三通道高侧输出端和第二三通道高侧输出端；所述低侧输出控制电路与所述三通道低侧输出驱动电路电连接，所述低侧输出控制电路具有第一三通道低侧输出端和第二三通道低侧输出端；所述电流采样电路分别与所述高侧输出控制电路和所述低侧输出控制电路电连接，且用于检测输入电源的电流值并根据所述电流值分别向所述高侧输出控制电路和所述低侧输出控制电路输出对应的电平信号；

所述第一三通道高侧输出端和所述第一三通道低侧输出端中的每个通道输出端分别与一个作为开关器件的场效应管电连接，所述第二三通道高侧输出端和所述第二三通道低侧输出端中的每个通道输出端分别与一个作为开关器件的绝缘栅双极型晶体管电连接；所述高侧输出控制电路根据所述电平信号分别控制所述第一三通道高侧输出端和所述第二三通道高侧输出端的输出电平，所述低侧输出控制电路根据所述电平信号分别控制所述第一三通道低侧输出端和所述第二三通道低侧输出端的输出电平。

优选的，所述高侧输出控制电路包括半导体场效应管、第一非门单元、第一或非门单元以及第一与门单元；所述半导体场效应管与所述采样电路电连接，所述第一非门单元分别与所述三通道高侧驱动电路和所述第一或非门电连接，所述第一或非门单元与所述半导体场效应管电连接，所述第一与门单元分别与所述第一或非门单元、所述半导体场效应管以及所述三通道高侧驱动电路电连接。

优选的，所述低侧输出控制电路包括第二非门单元、第二或非门单元以及第二与门单元；所述第二非门单元分别与所述三通道低侧驱动电路和所述第二或非门电连接，所述第二或非门单元与所述电流采样电路电连接，所述第二与门单元分别与所述第二或非门单元、所述三通道低侧驱动电路以及所述电流采样电路电连接。

优选的，所述电流采样电路包括第一电阻、第二电阻以及比较器；所述第一电阻和所述第二电阻串联设置，所述第一电阻的另一端与输入电源电连接，所述第二电阻的另一端接地，所述比较器的负极引脚电连接在所述第一电阻与所述第二电阻之间，所述比较器的输出引脚分别与所述高侧输出控制电路和所述低侧输出控制电路电连接。

优选的，所述三通道高侧驱动电路包括自举电路，所述自举电路包括自举电阻、第一自举二极管、第二自举二极管以及第三自举二极管，所述自举电阻的第一端与所述输入电源电连接，所述第一自举二极管、所述第二自举二极管以及所述第三自举二极管的正极均与所述自举电阻电连接。