管42的漏極相連并記為 冊(cè)1端，冊(cè)1端與U相上橋臂IGBT管21的柵極相連；所述控制電路11的VS1端與所述NM0S 管42的源極和襯底、所述IGBT管21的射極、F畑管41的陽(yáng)極、U相下橋臂IGBT管24的集 電極、FRD管14的陰極相連，并作為所述智能功率模塊10的U相高壓區(qū)供電電源負(fù)端U。
[0165] 所述控制電路11的VB2端與PM0S管44的源極和襯底相連，并作為所述智能功率 模塊10的V相高壓區(qū)供電電源正端WB;所述控制電路11的0UT2端與所述PM0S管44的 柵極、NM0S管45的柵極相連；所述PM0S管44的漏極與所述NM0S管45的漏極相連并記為 冊(cè)2端，冊(cè)2端與V相上橋臂IGBT管22的柵極相連；所述控制電路11的VS2端與所述NM0S 管45的源極和襯底、所述IGBT管22的射極、FRD管12的陽(yáng)極、U相下橋臂IGBT管25的集 電極、FRD管15的陰極相連，并作為所述智能功率模塊10的V相高壓區(qū)供電電源負(fù)端V。
[0166] 所述控制電路11的VB3端與PM0S管44的源極和襯底相連，并作為所述智能功率 模塊100的V相高壓區(qū)供電電源正端WB;所述控制電路11的0UT3端與所述PM0S管47 的柵極、NM0S管48的柵極相連；所述PM0S管47的漏極與所述NM0S管48的漏極相連并記 為冊(cè)3端，冊(cè)3端與W相上橋臂IGBT管23的柵極相連；所述控制電路11的VS3端與所述 NM0S管48的源極和襯底、所述IGBT管23的射極、F畑管13的陽(yáng)極、W相下橋臂IGBT管26 的集電極、FRD管16的陰極相連，并作為所述智能功率模塊10的W相高壓區(qū)供電電源負(fù)端 W。
[0167] 所述IGBT管21的集電極、所述IGBT管22的集電極、所述IGBT管23的集電極、 所述FRD管11的陰極、所述FRD管12的陰極、所述FRD管13的陰極相連，并作為所述智能 功率模塊10的高電壓輸入端P，P-般接300V。
[0168] 所述控制電路11的0UT4端與所述PM0S管50的柵極、NM0S管51的柵極相連；所 述PMOS管50的漏極與所述NMOS管51的漏極相連并記為L(zhǎng)Ol端，LOl端與所述靜電增強(qiáng) 電路40的D1端相連。
[0169] 所述控制電路11的0UT5端與所述PM0S管53的柵極、NM0S管54的柵極相連；所 述PM0S管53的漏極與所述NM0S管54的漏極相連并記為L(zhǎng)02端，L02端與所述靜電增強(qiáng) 電路40的D2端相連。
[0170] 所述控制電路11的0UT6端與所述PM0S管56的柵極、NM0S管57的柵極相連；所 述PM0S管56的漏極與所述NM0S管57的漏極相連并記為L(zhǎng)03端，L03端與所述靜電增強(qiáng) 電路40的D3端相連。
[0171] 所述靜電增強(qiáng)電路40的G1端與所述U相下橋臂IGBT管24的柵極相連；所述靜 電增強(qiáng)電路40的G2端與所述V相下橋臂IGBT管25的柵極相連；所述靜電增強(qiáng)電路40的 G3端與所述W相下橋臂IGBT管26的柵極相連。
[0172] 所述NM0S管51的襯底與源極、所述NM0S管54的襯底與源極、所述NM0S管57的 襯底與源極相連，并接所述智能功率模塊10的低壓區(qū)供電電源負(fù)端COM。
[0173] 所述IGBT管24的射極、所述IGBT管25的射極、所述IGBT管26的射極、所述F畑 管14的陽(yáng)極、所述FRD管15的陽(yáng)極、所述FRD管16的陽(yáng)極相連，并接采樣電阻33的一端， 并作為所述智能功率模塊10的電流檢測(cè)端ISO。所述電阻33的另一端接所述智能功率模 塊10的低壓區(qū)供電電源負(fù)端COM。
[0174] 二、工作原理
[0175] 1、所述控制電路11的作用是：
[017引接收UHIN、VHIN、WHIN、ULIN、VLIN、WLIN六個(gè)輸入端的0~5V信號(hào)，分別傳到輸 出端冊(cè)1、冊(cè)2、冊(cè)3和L01、L02、L03,其中冊(cè)1、冊(cè)2、冊(cè)3是VS~VS+15V的邏輯信號(hào)，L01、 102、L03是0~15V的邏輯信號(hào)。它與現(xiàn)有技術(shù)的所述控制電路1000的作用完全相同。
[0177] 2、所述靜電增強(qiáng)電路40的作用是：
[0178] 1)在所述智能功率模塊10不通電時(shí)，G1、G2、G3被隔離而不與其他引腳發(fā)生電連 接。
[0179] 2)當(dāng)所述智能功率模塊10通電后，如果未獲取到D1、02、D3的高電平信號(hào)，G1、 G2、G3繼續(xù)被隔離而不與其他引腳發(fā)生電連接；當(dāng)D1、D2、D3分別出現(xiàn)第一個(gè)高電平，G1、 G2、G3分別與所述靜電增強(qiáng)電路40內(nèi)部電路產(chǎn)生電連接，并且分別輸出與D1、D2、D3相同 的電信號(hào)；W及
[0180] 當(dāng)所述智能功率模塊10的低壓區(qū)供電電源V孤的電壓低于某一值時(shí)，G1、G2、G3 重新被隔離。
[0181]W上結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明提出了一種靜電保護(hù)裝置、 一種智能功率模塊和一種變頻家電，可W實(shí)現(xiàn)下述技術(shù)效果：
[0182] 當(dāng)智能功率模塊的供電電源電壓比較低或者沒(méi)有電壓，說(shuō)明智能功率模塊處于或 將進(jìn)入停止工作狀態(tài)，因?yàn)殪o電增強(qiáng)電路的作用，下橋臂的H個(gè)IGBT管的柵極息空而不與 智能功率模塊的任何裸露在外的引腳產(chǎn)生電連接，所W外部的靜電不能對(duì)下橋臂的H個(gè) IGBT管的柵氧構(gòu)成電壓沖擊，有效杜絕了靜電將智能功率模塊下橋臂的H個(gè)IGBT管損壞 的風(fēng)險(xiǎn)。
[0183] 當(dāng)智能功率模塊的供電電源電壓比較高，說(shuō)明智能功率模塊處于正常工作狀態(tài)， 因?yàn)殪o電增強(qiáng)電路的作用，與下橋臂的H個(gè)IGBT管柵極相連的G1、G2、G3產(chǎn)生與L0UL02、L03 -樣的信號(hào)，正常驅(qū)動(dòng)下橋臂的H個(gè)IGBT管工作。
[0184]因?yàn)橹悄芄β誓K處于非工作狀態(tài)時(shí)的IGBT管的靜電耐量不再與IGBT管柵氧的 厚度有關(guān)，所W，用于此種結(jié)構(gòu)的智能功率模塊的IGBT管的柵氧的厚度可W設(shè)計(jì)得很薄， 使IGBT管的柵電容非常小，開(kāi)關(guān)速度非?？欤瑥亩笽GBT管實(shí)際工作時(shí)的發(fā)熱量很小，提 高了智能功率模塊的性能和長(zhǎng)期可靠性，延長(zhǎng)了智能功率模塊的壽命。
[0185]此種結(jié)構(gòu)的智能功率模塊的電路板在設(shè)計(jì)時(shí)再無(wú)需考慮到對(duì)智能功率模塊的靜 電保護(hù)，大幅降低了電路板設(shè)計(jì)的難度和制作成本，并且能夠確保使用了此種結(jié)構(gòu)的智能 功率模塊的系統(tǒng)工作在靜電條件更惡劣的環(huán)境中而不受到損壞。
[0186]W上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可W有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種靜電保護(hù)裝置，其特征在于，包括： 狀態(tài)判斷模塊，連接至智能功率模塊，用于判斷所述智能功率模塊的電源供電狀況； 連接控制模塊，連接至所述狀態(tài)判斷模塊，用于在所述狀態(tài)判斷模塊判定所述電源供 電狀況為停止供電的情況下，斷開(kāi)所述智能功率模塊中的任一IGBT管的柵極與所述智能 功率模塊中的驅(qū)動(dòng)芯片上對(duì)應(yīng)的輸出端的連接，以及在所述狀態(tài)判斷模塊判定所述電源供 電狀況為正常供電的情況下，恢復(fù)所述任一IGBT管的柵極與所述驅(qū)動(dòng)芯片上對(duì)應(yīng)的輸出 端的連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電保護(hù)裝置，其特征在于，所述狀態(tài)判斷模塊包括： 第一端，連接至所述任一IGBT管對(duì)應(yīng)的供電端，檢測(cè)對(duì)應(yīng)于所述任一IGBT管的供電電 壓； 第二端，連接至所述任一IGBT管對(duì)應(yīng)的接地端，檢測(cè)對(duì)應(yīng)于所述任一IGBT管的接地電 壓； 電壓比較電路，連接至所述第一端和所述第二端，在所述供電電壓與所述接地電壓的 電壓差值大于或等于預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，判定所述電源供電狀況為正常供電，在所述電壓差值 小于所述預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，判定所述電源供電狀況為停止供電。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜電保護(hù)裝置，其特征在于，當(dāng)所述任一IGBT管為任一相的 下橋臂時(shí)，所述任一IGBT管對(duì)應(yīng)的供電端為所述驅(qū)動(dòng)芯片的電源輸入端，所述任一IGBT管 對(duì)應(yīng)的接地端為所述驅(qū)動(dòng)芯片的接地端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的靜電保護(hù)裝置，其特征在于，所述連接控制模塊 包括： 開(kāi)關(guān)器件，所述開(kāi)關(guān)器件的控制端連接至所述狀態(tài)判斷模塊、受控端連接在所述任一IGBT管的柵極和所述驅(qū)動(dòng)芯片上對(duì)應(yīng)的輸出端之間； 其中，所述控制端在所述電源供電狀況為正常供電時(shí)，控制所述受控端導(dǎo)通，以及所述 控制端在所述電源供電狀況為停止供電時(shí)，控制所述受控端斷開(kāi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的靜電保護(hù)裝置，其特征在于，還包括： 電平采樣模塊，連接至所述任一IGBT管在所述驅(qū)動(dòng)芯片上對(duì)應(yīng)的輸出端或所述驅(qū)動(dòng) 芯片上對(duì)應(yīng)于所述輸出端的輸入端，用于米樣對(duì)應(yīng)于所述任一IGBT管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的邏輯 電平狀態(tài)； 其中，所述連接控制模塊還連接至所述電平采樣模塊，并在所述邏輯電平狀態(tài)為高電 平且所述電源供電狀況為正常供電的情況下，恢復(fù)所述任一IGBT管的柵極與所述驅(qū)動(dòng)芯 片上對(duì)應(yīng)的輸出端的連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的靜電保護(hù)裝置，其特征在于，所述連接控制模塊包括： 觸發(fā)器，所述觸發(fā)器包括： 復(fù)位端，連接至所述狀態(tài)判斷模塊，用于獲取所述電源供電狀況； 置位端，連接至所述電平采樣模塊，用于獲取對(duì)應(yīng)于所述任一IGBT管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的邏 輯電平狀態(tài)； 輸出端，在所述邏輯電平狀態(tài)為高電平且所述電源供電狀況為正常供電的情況下，輸 出恢復(fù)信號(hào)，否則輸出斷開(kāi)信號(hào)； 開(kāi)關(guān)器件，所述開(kāi)關(guān)器件的控制端連接至所述觸發(fā)器的輸出端、受控端連接在所述任 一IGBT管的柵極和所述驅(qū)動(dòng)芯片上對(duì)應(yīng)的輸出端之間； 其中，所述控制端根據(jù)所述恢復(fù)信號(hào)控制所述受控端導(dǎo)通，或根據(jù)所述斷開(kāi)信號(hào)控制 所述受控端斷開(kāi)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的靜電保護(hù)裝置，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)器件包括： 開(kāi)關(guān)管，所述開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)端為所述控制端，所述開(kāi)關(guān)管的輸出端和輸入端為所述受 控端； 其中，所述恢復(fù)信號(hào)為高電平信號(hào)，用于控制所述開(kāi)關(guān)管的輸出端和輸入端之間導(dǎo)通； 所述斷開(kāi)信號(hào)為低電平信號(hào)，用于控制所述開(kāi)關(guān)管的輸出端和輸入端之間截止。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的靜電保護(hù)裝置，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)器件包括： 光耦合器，所述光耦合器的發(fā)光件為所述控制端、受光件為所述受控端； 其中，所述發(fā)光件在接收到所述恢復(fù)信號(hào)時(shí)發(fā)光，以控制所述受光件導(dǎo)通；以及在接收 到所述斷開(kāi)信號(hào)時(shí)不發(fā)光，以控制所述受光件斷開(kāi)。
9. 一種智能功率模塊，其特征在于，包括至少一個(gè)如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的靜 電保護(hù)裝置。
10. -種變頻家電，其特征在于，包括如權(quán)利要求9所述的智能功率模塊。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種靜電保護(hù)裝置，包括：狀態(tài)判斷模塊，連接至智能功率模塊，用于判斷智能功率模塊的電源供電狀況；連接控制模塊，連接至所述狀態(tài)判斷模塊，用于在所述狀態(tài)判斷模塊判定所述電源供電狀況為停止供電的情況下，斷開(kāi)所述智能功率模塊中的任一IGBT管的柵極與所述智能功率模塊中的驅(qū)動(dòng)芯片上對(duì)應(yīng)的輸出端的連接，以及在所述狀態(tài)判斷模塊判定所述電源供電狀況為正常供電的情況下，恢復(fù)所述任一IGBT管的柵極與所述驅(qū)動(dòng)芯片上對(duì)應(yīng)的輸出端的連接。本發(fā)明還提出了一種智能功率模塊和一種變頻家電。通過(guò)本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠在智能功率模塊掉電的情況下，避免接地端的高壓靜電造成對(duì)IGBT管的破壞，確保智能功率模塊的使用安全性，延長(zhǎng)其使用壽命。
【IPC分類(lèi)】H02H7-10, H02H7-22
【公開(kāi)號(hào)】CN104767181
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410005024
【發(fā)明人】馮宇翔
【申請(qǐng)人】廣東美的制冷設(shè)備有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2014年1月2日