[发明专利]逻辑输入缓冲抗干扰的智能功率模块

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种智能功率模块驱动电路及智能功率模块。

背景技术

智能功率模块，即IPM（IntelligentPowerModule）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。智能功率模块集成了高速、低功耗功率开关器件和高压驱动电路，相对于传统分立器件方案，其由高集成度、高可靠性等优势，也因此赢得越来越大的市场，在电机的变频器及各种逆变电源上得到了广泛的利用，成为变频调速，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为典型的铝基板架构的智能功率模块内部电路结构图，该智能功率模块中的各个器件以晶圆及贴片电路元件形式封装在一个塑料封装体内。该智能功率模块包括第一功率器件20、第二功率器件30、第三功率器件40、第四功率器件50、第五功率器件60、第六功率器件70、一个三相桥驱动芯片10以及6个续流二极管21、31、41、51、61、71。第一功率器件20、第二功率器件30、第三功率器件40为上桥臂3个IGBT，第四功率器件50、第五功率器件60、第六功率器件70为下桥臂3个IGBT，三相桥式驱动芯片10又称为栅极驱动芯片，其是桥式驱动芯片的控制驱动芯片，该模块控制驱动芯片输入信号直接由外部中控芯片输入的逻辑高低电平控制。

在现有的应用中，模块内部桥式驱动芯片的控制驱动信号直接由外部中控芯片输入的逻辑高低电平控制，采用这种方式，外部中控芯片提供的驱动信号通过外部PCB布线实现电气连接，将信号由中控芯片传输至模块驱动芯片控制信号输入端，由于外部PCB空间和布局限制中控芯片与模块驱动芯片输入端通常会有比较长的距离，长的金属连接线很容易受到外部信号干扰，并且驱动三相桥式电路的高压芯片逻辑输入端供电电源与中控芯片、外部电路共用，电源很容易受到中控芯片和PCB外部电路影响，电源带有极强的纹波干扰，使智能功率模块的可靠性大为降低，甚至直接造成上桥和下桥IGBT形成通路，造成IPM过流击穿烧毁。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可靠的驱动桥式驱动电路的控制驱动芯片的输入逻辑信号的模块。

本发明的技术方案如下：一种逻辑输入缓冲抗干扰的智能功率模块，包括一桥式驱动芯片，分别与桥式驱动芯片第一功率器件、第二功率器件、第三功率器件、第四功率器件、第五功率器件和第六功率器件，以及分别与各功率器件一一对应连接的续流二极管；并且，对应每一功率器件，还设置有与桥式驱动芯片的逻辑输入端连接，并使逻辑输入端控制信号独立于外部中控芯片和其余外部空置电路的一滤波电路；其中，每一滤波电路包括有相互并联的一旁路电容、一滤波电容和一稳压二极管，并联电路后驱动的一三极管，与并联电路基极连接的一驱动电阻，以及与三极管集电极连接的一上拉电阻。

应用于上述技术方案，所述的智能功率模块中，第一功率器件、第二功率器件、第三功率器件、第四功率器件、第五功率器件和第六功率器件分别为IGBT功率器件，其中，第一功率器件、第二功率器件、第三功率器件为桥式驱动芯片的上桥臂3个IGBT功率器件，第四功率器件、第五功率器件、第六功率器件为桥式驱动芯片的下桥臂3个IGBT功率器件。

应用于各个上述技术方案，所述的智能功率模块中，滤波电路中的每一三极管的集电极与桥式驱动芯片进行电气连接，并用于控制其所对应的一功率器件。

应用于各个上述技术方案，所述的智能功率模块中，每一旁路电容采用0.01uf陶瓷低阻抗电容，每一滤波电容采用1uf陶瓷低阻抗电容，每一稳压二极管采用IN8328稳压二极管，每一三极管采用NPN三极管，每一上拉电阻采用6.8K电阻，每一驱动电阻采用100欧姆的限流电阻。

采用上述方案，本发明通过驱动模块内部桥式驱动芯片，控制三相桥式功率器件，逻辑输入端信号通过滤波电路，并且最终控制三相桥式驱动电路高压芯片的逻辑输入端控制信号独立于中控芯片和其余外部控制电路，提高了模块输入抗干扰能力，并且使逻辑输入信号更加稳定，使三相桥式功率器件能够更可靠、稳定的工作，防止了由于输入信号不稳定和外部干扰对模块内部三相桥式功率器件造成的损伤，更好的实现变频控制，满足客户要求。

附图说明

图1为现有技术的电路结构图；

图2为本发明的电路结构图。

具体实施方式