[发明专利]驱动电路、智能功率模块及电子设备

说明书

本申请属于电子电路技术领域，尤其涉及驱动电路、智能功率模块及电子设备，其中，驱动电路包括第一驱动单元、第二驱动单元、第一桥臂开关单元、第二桥臂开关单元和保护单元，在驱动电路运行过程中，当驱动电路工作在大电流的情况下，第二桥臂开关单元关断时，桥臂寄生电感的引起电压尖峰或振荡会损坏驱动电路，本申请通过设置保护单元能够将寄生电感上的能量及时进行泄放，保护驱动电路不受损坏，提高驱动电路的可靠性和安全性，降低了智能功率模块在极限电流下失效的风险，提高智能功率模块的可靠性。

技术领域

本申请属于电子电路技术领域，尤其涉及驱动电路、智能功率模块及电子设备。

背景技术

智能功率模块(Intelligent Power Module，IPM)是一种先进的功率开关器件，其内部集成了逻辑、控制、检测和保护电路，使用起来方便，不仅减小了系统的体积以及开发时间，也大大增强了系统的可靠性，适应功率器件模块化、复合化和功率集成化的发展方向，在以变频器及各类电源为代表的电力电子装置中得到了广泛应用。

智能功率模块内部的开关器件通常为绝缘栅双极型晶体管(Insulated GateBipolar Transistor，IGBT)，当使用高性能的IGBT驱动电路工作时，能够减少开关延时，降低开关损耗，以获得良好的开通和关断性能。当IGBT开关时，由于逆变桥的桥臂寄生电感在大电流的作用下，引起的电压尖峰和震荡，会对IPM内部器件形成冲击损坏，限制IPM的应用环境及可靠性，特别是极限电流下的关断，会对IPM本身及终端产品带来损失及失效风险。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了驱动电路、智能功率模块及电子设备，旨在解决传统智能功率模块的逆变桥桥臂的寄生电感产生的相对负压会对内部器件造成冲击，导致可靠性差的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种驱动电路，包括：第一驱动单元、第二驱动单元、第一桥臂开关单元、第二桥臂开关单元和保护单元；所述第一驱动单元的第一端和所述第二驱动单元的第一端连接电源，所述第一驱动单元的输出端与所述第一桥臂开关单元的控制端连接，所述第一驱动单元的第二端与所述第一桥臂开关单元的第一端连接；所述第二驱动单元的输出端与所述第二桥臂开关单元的控制端连接，所述第二驱动单元的第二端接地；所述第一桥臂开关单元的第一端与所述第二桥臂开关单元的第一端连接，且其连接节点作为所述驱动电路的输出端用于输出驱动信号，所述第一桥臂开关单元的第二端和所述第二桥臂开关单元的第二端之间串接有母线电容，所述第二桥臂开关单元的第二端接地；所述保护单元的第一端与所述第二驱动单元的第二端连接，所述保护单元的第二端与所述第二桥臂开关单元的第二端连接，所述保护单元用于在所述第二桥臂开关单元关断时提供一个对地的能量泄放通道。

在其中一个实施例中，所述保护单元的控制端与所述第二驱动单元的控制端连接，接入同一开关控制信号，所述开关控制信号用于控制所述第二驱动单元驱动所述第二桥臂开关单元关断时，控制所述保护单元导通，控制所述第二驱动单元驱动所述第二桥臂开关单元导通时，控制所述保护单元关断。

在其中一个实施例中，所述保护单元包括开关管和反相器，所述开关管的第一导通端与所述第二驱动单元的第二端连接，所述开关管的第二导通端与所述第二桥臂开关单元的第二端连接，所述反相器串联在所述第二驱动单元的控制端和所述开关管的控制端之间，所述反相器用于将所述开关控制信号进行反相后输至所述开关管的控制端。

在其中一个实施例中，所述开关管为NMOS管。

在其中一个实施例中，所述保护单元包括瞬态电压抑制二极管，所述瞬态电压抑制二极管的第一端与所述第二驱动单元的第二端连接，所述瞬态电压抑制二极管的第二端与所述第二桥臂开关单元的第二端连接。