一端,作為智能功率模塊1100的W相高壓區(qū)供電電源正端WVB;HVIC管1101的H03端與W相上橋臂IGBT管1123的柵極相連;HVIC管1101的VS3端與IGBT管1123的射極、FRD管1113的陽(yáng)極、W相下橋臂IGBT管1126的集電極、FRD管1116的陰極、電容1133的另一端相連,并作為智能功率模塊1100的W相高壓區(qū)供電電源負(fù)端WVS。
[0064]HVIC管1101的LOl端與IGBT管1124的柵極相連;HVIC管1101的L02端與IGBT管1125的柵極相連;HVIC管1101的L03端與IGBT管1126的柵極相連;IGBT管1124的射極與FRD管1114的陽(yáng)極相連,并作為智能功率模塊1100的U相低電壓參考端UN; IGBT管1125的射極與FRD管1115的陽(yáng)極相連,并作為智能功率模塊1100的V相低電壓參考端VN; IGBT管1126的射極與FRD管1116的陽(yáng)極相連,并作為智能功率模塊1100的W相低電壓參考端WN。
[0065]IGBT管1121的集電極、FRD管1111的陰極、IGBT管1122的集電極、FRD管1112的陰極、IGBT管1123的集電極、FRD管1113的陰極相連,并作為智能功率模塊1100的高電壓輸入端卩,?一般接30(^。
[0066]VDD為HVIC管1101供電電源正端,GND為HVIC管1101的供電電源負(fù)端;VDD-GND電壓一般為15V; VBI和VSl分別為U相高壓區(qū)的電源的正極和負(fù)極,HOl為U相高壓區(qū)的輸出端;VB2和VS2分別為V相高壓區(qū)的電源的正極和負(fù)極,H02為V相高壓區(qū)的輸出端;VB3和VS3分別為U相高壓區(qū)的電源的正極和負(fù)極,H03為W相高壓區(qū)的輸出端;LO1、L02、L03分別為U相、V相、W相低壓區(qū)的輸出端。
[0067]HVIC管1101的作用是:
[0068]當(dāng)ICON為高電平時(shí),將輸入端HIN1、HIN2、HIN3的O或5V的邏輯輸入信號(hào)分別傳到輸出端恥1、!102、!103,將1^1~1、1^1吧、1^1似的信號(hào)分別傳到輸出端1^01、11)2、1^03,其中!101是VSl或VS1 + 15V的邏輯輸出信號(hào)、H02是VS2或VS2+15V的邏輯輸出信號(hào)、H03是VS3或VS3+15V的邏輯輸出信號(hào),LO1、L02、L03是O或15V的邏輯輸出信號(hào);
[0069]當(dāng)10^為低電平時(shí),!101、!102、!103、11)1、11)2、11)3全部置低。
[0070]自調(diào)整電路1105的作用是:當(dāng)MTRIP的電壓高于某一特定值Vt,并且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于某一特定值Tt時(shí),ICON輸出低電平;當(dāng)MTRIP的電壓低于某一特定值Vt,或MTRIP的電壓高于某一特定值Vt的持續(xù)時(shí)間短于某一特定值Tt時(shí),ICON輸出高電平;
[0071]其中,Tt的值不隨溫度的變化而單調(diào)遞增或遞減,而是隨溫度的變化某一設(shè)計(jì)值TT (25°C時(shí)的Tt值)附近波動(dòng)。
[0072]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中,自調(diào)整電路1105的具體電路結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示,具體為:
[0073 ] ITRIP連接輸入電路2001的輸入端;VCC連接輸入電路2001的供電電源正端、電阻2004的一端、PMOS管2006的襯底及源極、PMOS管2007的襯底及源極、PMOS管2020的襯底及源極、PMOS管2021的襯底及源極、輸出電路2024的供電電源正端;
[0074]GND連接輸入電路2001的供電電源負(fù)端和輸出電路2024的供電電源負(fù)端;
[0075]輸入電路2001的輸出端接非門2013的輸入端;
[0076]電阻2004的另一端接電阻2005的一端;電阻2005的另一端接NMOS管2002的漏極及柵極和NMOS管2003的柵極;
[0077]NMOS管2002的襯底及源極相連接GND;匪OS管2003的襯底及源極相連接GND;匪OS管2003的漏極接PMOS管2006的漏極及柵極、PMOS管2007的柵極;PMOS管2007的漏極接穩(wěn)壓二極管2008的陰極、電阻2011的一端、PMOS管2014的襯底及源極、PMOS管2015的襯底及源極;穩(wěn)壓二極管2008的陽(yáng)極接GND;
[0078]電阻2011的另一端接電阻2010的一端;電阻2010的另一端接NMOS管2009的漏極及柵極、匪OS管2012的柵極;NMOS管2009的襯底及源極相連接GND; WOS管2012的襯底及源極相連接GND;
[0079]NMOS管2012的漏極與PMOS管2014的漏極及柵極、PMOS管2015的柵極相連;PMOS管2015的漏極與NMOS管2016的漏極、電容2017的一端、非門2018的輸入端相連;
[0080]非門2013的輸出端與NMOS管2016的柵極相連;
[0081 ] NMOS管2016的襯底及源極相連接GND;電容2017的另一端接GND;非門2018的輸出端接NMOS管2019的柵極、非門2022的輸入端;NMOS管2019的襯底與源極相連接GND;
[0082]NMOS管2019的漏極接PMOS管2021的柵極、PMOS管2020的漏極;非門2022的輸出端接NMOS管2023的柵極;
[0083]NMOS管2023的漏極接PMOS管2020的柵極、PMOS管2021的漏極、輸出電路2024的輸入端;
[0084]NMOS管2023的襯底與源極相連接GND;輸出電路2024的輸出端即為ICON端。
[0085]以下說(shuō)明上述實(shí)施例的工作原理及關(guān)鍵參數(shù)取值:
[0086]輸入電路2001可以設(shè)計(jì)為兩個(gè)串聯(lián)的非門,作用是對(duì)ITRIP信號(hào)進(jìn)行整理;輸出電路2024可以設(shè)計(jì)為兩個(gè)串聯(lián)的非門,作用是對(duì)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力進(jìn)行放大。
[0087]電阻2004、電阻2005和NMOS管2002、NM0S管2003組成電流源,電阻2004設(shè)計(jì)為正溫度系數(shù)的BASE電阻、電阻2005設(shè)計(jì)為負(fù)溫度系數(shù)的POLY電阻,從而使兩者的溫度系數(shù)抵消,但因匪OS管2009的導(dǎo)通阻抗隨溫度上升有所增加,并且VCC供電電源也隨溫度的變化呈現(xiàn)正溫度系統(tǒng),兩者有所抵消,所以,實(shí)際流過(guò)匪OS管2002的電流基本穩(wěn)定或者隨溫度的升高略微減??;
[0088]NMOS管2002和NMOS管2003的尺寸一致、PMOS管2006和PMOS管2007的尺寸一致,從而流過(guò)NMOS管2002相同的電流流過(guò)穩(wěn)壓二極管2008,因?yàn)榉€(wěn)壓二極管2008的在較大的電流范圍內(nèi)能保持電壓穩(wěn)定,所以電流隨溫度的變化對(duì)穩(wěn)壓二極管2008壓降的影響可以忽略,穩(wěn)壓二極管2008設(shè)計(jì)為6.4V(25°C),表現(xiàn)為正溫度系數(shù)。
[0089]電阻2011、電阻2010和NMOS管2009、NM0S管2012組成電流源,電阻2011設(shè)計(jì)為正溫度系數(shù)的BASE電阻、電阻2010設(shè)計(jì)為負(fù)溫度系數(shù)的POLY電阻,從而使兩者的溫度系數(shù)抵消,但因匪OS管2009的導(dǎo)通阻抗隨溫度上升有所增加,并且穩(wěn)壓二極管2008的電壓隨溫度的變化呈現(xiàn)正溫度系統(tǒng),兩者有所抵消,所以,實(shí)際流過(guò)NMOS管2009的電流基本穩(wěn)定或者隨溫度的升高略微減??;但因?yàn)槎O管2006的電壓遠(yuǎn)小于VCC電壓,所以,該電流源的溫度穩(wěn)定性更好。
[0090]NMOS管2009和NMOS管2012的尺寸一致、PMOS管2014和PMOS管2015的尺寸一致,從而流過(guò)NMOS管2009相同的電流在NMOS管2016關(guān)斷時(shí)向電容2017充電,電容2017的容值設(shè)計(jì)為正溫度系數(shù),而非門2013的閾值為負(fù)溫度系數(shù),兩者有一定抵消作用,從而使信號(hào)從非門2013傳送到非門2016的時(shí)間在溫度范圍內(nèi)趨于穩(wěn)定,而該時(shí)間即為ITRIP的濾過(guò)時(shí)間。
[0091]PMOS管2020、PM0S管2021、匪05管2019、匪05管2023組成電平轉(zhuǎn)換電路,用于使0?6.4V(25°C)的邏輯信號(hào)轉(zhuǎn)換為O?VCC的邏輯信號(hào)。PMOS管2020、PM0S管2021尺寸設(shè)計(jì)為一致、NMOS管2019、NM0S管2023設(shè)計(jì)為一致,并且寬長(zhǎng)比是PMOS管2020、PM0S管2021寬長(zhǎng)比的一半。
[0092]由上述實(shí)施例的技術(shù)方案可知,本實(shí)用新型提出的智能功率模塊與現(xiàn)行智能功率模塊完全兼容,可以直接與現(xiàn)行智能功率模塊進(jìn)行替換,并且通過(guò)對(duì)ITRIP端口的信號(hào)的濾波時(shí)間進(jìn)行處理,大幅降低了 ITRIP端口的信號(hào)的溫度依存性,亦即使ITRIP端口的信號(hào)的濾波時(shí)間不再隨溫度的增加而縮短,從而大幅降低智能功率模塊在高溫時(shí)因噪聲干擾而被誤觸發(fā)的幾率,提高了智能功率模塊在高溫運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性,對(duì)于智能功率模塊的普及使用有重要作用。
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