CN111355396A - 智能功率模块及装置 - Google Patents

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CN111355396A CN201811574783.9A CN201811574783A CN111355396A CN 111355396 A CN111355396 A CN 111355396A CN 201811574783 A CN201811574783 A CN 201811574783A CN 111355396 A CN111355396 A CN 111355396A
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冯宇翔
曾恺亮
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Abstract

本发明实施例提供智能功率模块及装置，所述智能功率模块包括多个功率器件、栅极驱动控制电路和驱动控制电路，栅极驱动控制电路用于对各功率器件进行物理过温保护；驱动控制电路用于驱动各功率器件；多个功率器件包括上桥臂功率器件、下桥臂功率器件；还包括一个碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管；碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管设置在智能功率模块与其对应功率因数校正电路连接的通道上。本发明实施例解决现有技术中IPM能效低的技术问题，起到提高IPM模块的能效的有益效果。

Description

智能功率模块及装置
技术领域
本发明实施例涉及集成电路技术领域，尤其涉及智能功率模块及装置。
背景技术
IPM(智能功率模块，Intelligent Power Module)是一种先进的功率开关器件，本质上是集成了功率器件及其驱动控制电路芯片的模块；IPM模块在能源管理领域起到其他集成电路难以企及的重要作用，器件性能直接影响能源系统的利用效率。
现有技术中IPM模块主要包括起驱动作用的HVIC及起开关作用的功率管两部分。目前，例如空调占了家电能耗的60％，如将空调替换为变频空调，则能节省约30％的能耗。而IPM模块，正是变频空调的核心部件。随着能源形式的日益紧张，对IPM模块的能效要求也越来越高。
因此，如何提高IPM模块的能效，是现有技术中亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供智能功率模块及装置，用以解决现有技术中IPM能效低的技术问题，起到提高IPM模块的能效的有益效果。
根据本发明实施例的第一个方面，提供一种智能功率模块，包括多个功率器件、栅极驱动控制电路和驱动控制电路：
栅极驱动控制电路用于对各功率器件进行物理过温保护；
驱动控制电路用于驱动各功率器件；
多个功率器件包括上桥臂功率器件、下桥臂功率器件和一个碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管；
碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管设置在智能功率模块与其对应功率因数校正电路连接的通道上。
进一步，
上桥臂功率器件包括U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件和W相上桥臂功率器件；
下桥臂功率器件包括U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件和W相下桥臂功率器件。
进一步，驱动控制电路包括：
用于驱动所述U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件、W相上桥臂功率器件、U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件和W相下桥臂功率器件的第一驱动控制电路；
用于驱动所述碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管的第二驱动控制电路。
进一步，所述栅极驱动控制电路的输入端与所述第一驱动控制电路连接；所述栅极驱动控制电路的输出端分别与所述U相上桥臂功率器件的控制端、V相上桥臂功率器件的控制端、W相上桥臂功率器件的控制端、U相下桥臂功率器件的控制端、V相下桥臂功率器件的控制端及W相下桥臂功率器件的控制端连接。
进一步，所述栅极驱动控制电路的输入端与所述第二驱动控制电路连接；所述栅极驱动控制电路的输出端与所述碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管的控制端连接。
进一步，所述第二驱动控制电路的输入输出延迟小于100纳秒。
进一步，所述栅极驱动控制电路包括用于对所述U相上桥臂功率器件进行物理过温保护的第一栅极驱动组件、用于对所述V相上桥臂功率器件进行物理过温保护的第二栅极驱动组件、用于对所述W相上桥臂功率器件进行物理过温保护的第三栅极驱动组件、用于对所述U相下桥臂功率器件进行物理过温保护的第四栅极驱动组件、用于对所述V相下桥臂功率器件进行物理过温保护的第五栅极驱动组件及用于对所述W相下桥臂功率器件进行物理过温保护的第六栅极驱动组件；其中，
所述第一栅极驱动组件的输入端与所述第一驱动控制电路的第一驱动输出端连接，所述第一栅极驱动组件的输出端与所述U相上桥臂功率器件的控制端连接；所述第二栅极驱动组件的输入端与所述第一驱动控制电路的第二驱动输出端连接，所述第二栅极驱动组件的输出端与所述V相上桥臂功率器件的控制端连接；所述第三栅极驱动组件的输入端与所述第一驱动控制电路的第三驱动输出端连接，所述第三栅极驱动组件的输出端与所述W相上桥臂功率器件的控制端连接；
所述第四栅极驱动组件的输入端与所述第一驱动控制电路的第四驱动输出端连接，所述第四栅极驱动组件的输出端与所述U相下桥臂功率器件的控制端连接；所述第五栅极驱动组件的输入端与所述第一驱动控制电路的第五驱动输出端连接，所述第五栅极驱动组件的输出端与所述V相下桥臂功率器件的控制端连接；所述第六栅极驱动组件的输入端与所述第一驱动控制电路的第六驱动输出端连接，所述第六栅极驱动组件的输出端与所述W相下桥臂功率器件的控制端连接。
进一步，所述栅极驱动控制电路包括用于对所述碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管进行物理过温保护的第七栅极驱动组件；其中，
所述第七栅极驱动组件的输入端与所述第二驱动控制电路的驱动输出端连接，所述第七栅极驱动组件的输出端与所述碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管的控制端连接。
进一步，上桥臂功率器件和下桥臂功率器件均为碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管。
根据本发明第二个方面，提供一种装置，包括如上述任一智能功率模块。
本发明实施例提供智能功率模块及装置，所述智能功率模块包括多个功率器件、栅极驱动控制电路和驱动控制电路，栅极驱动控制电路用于对各功率器件进行物理过温保护；驱动控制电路用于驱动各功率器件；多个功率器件包括上桥臂功率器件、下桥臂功率器件和一个碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管；碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管设置在智能功率模块与其对应功率因数校正电路连接的通道上。本发明实施例，将碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管设置在智能功率模块与其对应功率因数校正电路连接的通道上，碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管的高工作频率可使功率因数校正电路进行迅速且平滑的相位调整，从而使功率因子的调整更为效率化。解决现有技术中IPM能效低的技术问题，起到提高IPM模块的能效的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中的智能功率模块的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的智能功率模块的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
IPM(Intelligent Power Module)，即智能功率模块，不仅把功率开关器件和驱动控制电路集成在一起。而且还内部集成有过电压，过电流和过热等故障检测电路，并可将检测信号送到CPU。它由高速低功耗的管芯和优化的门极驱动控制电路以及快速保护电路构成。即使发生负载事故或使用不当，也可以保证IPM自身不受损坏。IPM一般使用IGBT作为功率开关元件，内部集成电流传感器及驱动控制电路的集成结构。IPM以其高可靠性，使用方便赢得越来越大的市场，尤其适合于驱动电机的变频器和各种逆变电源，是变频调速，冶金机械，电力牵引，伺服驱动，变频家电的一种非常理想的电力电子器件。例如，空调的耗电量约为家电耗电量的60％，如果将定频空调全部换成变频空调，整体效能将提高30％，而IPM是变频空调的核心器件。
IPM的能耗主要由功率管的性能及功率因子所决定。而7通道IPM相较于6通道IPM，追加了一个功率管以通过PFC电路进行功率因子的调节，从而达到提升IPM能效的目的。因此，此通道的功率管性能，对于IPM的能效表现有着极大影响。
现有技术中七通道IPM如图1所示，其中1-6为功率器件，通常为Si-IGBT器件，功率器件用于控制输出电压，驱动控制电路控制通过切换上下臂的开关状态，可以分别控制三个输出引脚上的电压，从而改变负载的电流方向，进而驱动负载的电机或压缩机等设备的运转。7则为PFC电路调整用的功率器件，通过驱动控制电路控制其开关来调整电路的功率因子，以提高IPM模块的工作效率。8为功率器件7对应的驱动控制电路。
现有技术方案为了电路设计上的简便，在7个通道中均采用同样的Si-IGBT功率器件(图1中的1-7)。而Si-IGBT具有导通电阻较高，工作频率较低等缺点，会使大量的电能被浪费在电阻及开关损耗上，从而对IPM的能效有一定的限制。尤其是PFC电路通道上的功率器件，其对IPM能效的影响更为显著。
为解决上述至少一个技术问题，本发明实施例提供一种智能功率模块及装置，所述智能功率模块，同时使用GaN-FET或SiC-FIT及普通功率管的7通道IPM设计，将GaN-FET或SiC-FIT设置在智能功率模块与其对应功率因数校正电路连接的通道上。本发明实施例解决了现有技术中IPM能效低的技术问题，起到提高IPM模块的能效的有益效果。
本发明具体实施例提供一种智能功率模块，如图2所示，包括多个功率器件、栅极驱动控制电路和驱动控制电路：
栅极驱动控制电路用于对各功率器件进行物理过温保护；
驱动控制电路用于驱动各功率器件；
多个功率器件包括上桥臂功率器件、下桥臂功率器件；多个功率器件还包括一个碳化硅场效应晶体管或一个氮化镓场效应晶体管；
碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管设置在智能功率模块与其对应功率因数校正电路连接的通道上。
其中，本发明实施例提出一种同时使用碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管GaN FET及常规功率器件两种功率器件的IPM方案。
如图2所示，本发明实施例使用氮化镓场效应晶体管GaN-FET或碳化硅场效应晶体管SiC-FET 107作为PFC通道上的功率器件。同时，由于GaN-FET工作频率较高，为保险起见，需在HVIC内增加相应的栅极驱动控制电路108，从而避免IPM模块因过热而被破坏。
氮化镓场效应晶体管GaN-FET或碳化硅场效应晶体管SiC-FET 107的高工作频率可使功率因数校正PFC电路可以进行迅速且平滑的相位调整，从而使功率因子的调整更为效率化。同时，SiC-FET或GaN-FET较低的导通电阻亦可最小化电路上的能耗损失，提升IPM的能效。
其中101-106为常规类型的IGBT，本发明实施例不作具体限定。其中，现有技术中，通常为Si-IGBT。
在本发明具体实施例中，为符合用电设备，例如空调的工作电压要求，需要使用具有大于预设数值电压耐压的SiC-FET或GaN-FET，同时其电流能力也需满足用电设备的功率需求。同时在7通道HVIC中，将对应通道的驱动控制电路109从IGBT的驱动控制电路更改为SiC-FET或GaN-FET对应的第二驱动控制电路109。为了对应SiC-FET或GaN-FET的高速工作频率，PFC驱动控制电路的输入输出延迟需降低至数十ns级，以实现接近MHz级别工作速度的PFC电路。
本发明实施例提出的使用SiC-FET或GaN-FET替换位于PFC通道上的功率器件，利用SiC-FET或GaN-FET的性能特点，提升了7通道IPM的性能；同时，本发明实施例仅在对能耗有关键影响的PFC通道上使用了SiC-FET或GaN-FET，可以最大程度限制SiC-FET或GaN-FET及其较复杂的驱动控制电路带来的成本提升。
在本发明任一上述具体实施例的基础上，提供一种智能功率模块，上桥臂功率器件包括U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件和W相上桥臂功率器件；下桥臂功率器件包括U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件和W相下桥臂功率器件。
其中，与现有技术中7通道IPM相类似，上桥臂功率器件包括U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件和W相上桥臂功率器件；下桥臂功率器件包括U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件和W相下桥臂功率器件。
在本发明任一上述具体实施例的基础上，提供一种智能功率模块，驱动控制电路包括：
用于驱动所述U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件、W相上桥臂功率器件、U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件和W相下桥臂功率器件的第一驱动控制电路；
用于驱动所述碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管的第二驱动控制电路109。
在本发明任一上述具体实施例的基础上，提供一种智能功率模块，驱动控制电路包括：
用于驱动所述U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件、W相上桥臂功率器件、U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件和W相下桥臂功率器件的第一驱动控制电路；
用于驱动所述碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管的第二驱动控制电路。
其中，在原有第一驱动控制电路的基础上，需要将在7通道HVIC中，设置碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管对应的第二驱动控制电路。为了对应碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管的高速工作频率，第二驱动控制电路的输入输出延迟需降低至数十ns级，以实现接近MHz级别工作速度的PFC电路。
在本发明任一上述具体实施例的基础上，提供一种智能功率模块，所述栅极驱动控制电路的输入端与所述第一驱动控制电路连接；所述栅极驱动控制电路的输出端分别与所述U相上桥臂功率器件的控制端、V相上桥臂功率器件的控制端、W相上桥臂功率器件的控制端、U相下桥臂功率器件的控制端、V相下桥臂功率器件的控制端及W相下桥臂功率器件的控制端连接。
在本发明任一上述具体实施例的基础上，提供一种智能功率模块，所述栅极驱动控制电路的输入端与所述第二驱动控制电路连接；所述栅极驱动控制电路的输出端与所述碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管的控制端连接。
在本发明任一上述具体实施例的基础上，提供一种智能功率模块，所述第二驱动控制电路的输入输出延迟小于100纳秒。
其中，为了对应碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管的高速工作频率，第二驱动控制电路的输入输出延迟需降低至数十ns级，以实现接近MHz级别工作速度的PFC电路。
在本发明任一上述具体实施例的基础上，提供一种智能功率模块，所述栅极驱动控制电路包括用于对所述U相上桥臂功率器件进行物理过温保护的第一栅极驱动组件、用于对所述V相上桥臂功率器件进行物理过温保护的第二栅极驱动组件、用于对所述W相上桥臂功率器件进行物理过温保护的第三栅极驱动组件、用于对所述U相下桥臂功率器件进行物理过温保护的第四栅极驱动组件、用于对所述V相下桥臂功率器件进行物理过温保护的第五栅极驱动组件及用于对所述W相下桥臂功率器件进行物理过温保护的第六栅极驱动组件；其中，
所述第一栅极驱动组件的输入端与所述第一驱动控制电路的第一驱动输出端连接，所述第一栅极驱动组件的输出端与所述U相上桥臂功率器件的控制端连接；所述第二栅极驱动组件的输入端与所述第一驱动控制电路的第二驱动输出端连接，所述第二栅极驱动组件的输出端与所述V相上桥臂功率器件的控制端连接；所述第三栅极驱动组件的输入端与所述第一驱动控制电路的第三驱动输出端连接，所述第三栅极驱动组件的输出端与所述W相上桥臂功率器件的控制端连接；
所述第四栅极驱动组件的输入端与所述第一驱动控制电路的第四驱动输出端连接，所述第四栅极驱动组件的输出端与所述U相下桥臂功率器件的控制端连接；所述第五栅极驱动组件的输入端与所述第一驱动控制电路的第五驱动输出端连接，所述第五栅极驱动组件的输出端与所述V相下桥臂功率器件的控制端连接；所述第六栅极驱动组件的输入端与所述第一驱动控制电路的第六驱动输出端连接，所述第六栅极驱动组件的输出端与所述W相下桥臂功率器件的控制端连接。
在本发明任一上述具体实施例的基础上，提供一种智能功率模块，所述栅极驱动控制电路包括用于对所述碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管进行物理过温保护的第七栅极驱动组件；其中，
所述第七栅极驱动组件的输入端与所述第二驱动控制电路的驱动输出端连接，所述第七栅极驱动组件的输出端与所述碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管的控制端连接。
其中，由于工作频率较高，为保险起见，需在HVIC内设置第七栅极驱动组件，从而避免模块因过热而被破坏。
在本发明任一上述具体实施例的基础上，提供一种智能功率模块，上桥臂功率器件和下桥臂功率器件均为碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管。
其中，将上桥臂功率器件和下桥臂功率器件更换为碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管也能够一定程度上提高IPM模块的能耗，本实施例中将上桥臂功率器件和下桥臂功率器件设置为碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管。
在本发明任一上述具体实施例的基础上，提供一种智能功率模块，第一栅极驱动组件包括驱动电阻、第一热敏电阻、第一二极管和第二二极管；其中，所述驱动电阻的第一端为所述第一栅极驱动组件的输入端，所述第一栅极驱动组件的输入端与所述第一驱动控制电路的第一驱动输出端连接，所述驱动电阻的第二端与所述第一二极管的阴极连接；所述第一二极管的阳极为所述第一栅极驱动组件的输出端，所述第一栅极驱动组件的输出端与所述U相上桥臂功率器件的控制端连接；所述第二二极管的阳极与所述驱动电阻的第一端连接，所述第二二极管的阴极与所述第一热敏电阻的第一端连接；所述第一热敏电阻的第二端与所述第一二极管的阳极连接。
所述第二栅极驱动组件、所述第三栅极驱动组件、所述第四栅极驱动组件、所述第五栅极驱动组件及所述第六栅极驱动组件均与所述第一栅极驱动组件的电路结构相同。
在本发明任一上述具体实施例的基础上，提供一种智能功率模块，第七栅极驱动组件包括驱动电阻、第一热敏电阻、第一二极管和第二二极管；其中，所述驱动电阻的第一端为所述第一栅极驱动组件的输入端，所述第一栅极驱动组件的输入端与所述第二驱动控制电路的第一驱动输出端连接，所述驱动电阻的第二端与所述第一二极管的阴极连接；所述第一二极管的阳极为所述第一栅极驱动组件的输出端，所述第一栅极驱动组件的输出端与所述U相上桥臂功率器件的控制端连接；所述第二二极管的阳极与所述驱动电阻的第一端连接，所述第二二极管的阴极与所述第一热敏电阻的第一端连接；所述第一热敏电阻的第二端与所述第一二极管的阳极连接。
在本发明任一上述具体实施例的基础上，提供一种智能功率模块，所述智能功率模块还包括第二热敏电阻、温度监测端、低压区供电电源正端、低压区供电电源负端、U相上桥臂控制信号输入端、V相上桥臂控制信号输入端、W相上桥臂控制信号输入端、U相下桥臂控制信号输入端、V相下桥臂控制信号输入端及W相下桥臂控制信号输入端；其中，所述低压区供电电源正端与所述第一驱动控制电路或第二驱动控制电路的低压电源正端连接，所述低压区供电电源负端与所述第一驱动控制电路或第二驱动控制电路的低压电源负端连接，所述第一驱动控制电路或第二驱动控制电路的第一控制信号输入端与所述U相上桥臂控制信号输入端连接，所述第一驱动控制电路或第二驱动控制电路的第二控制信号输入端与所述V相上桥臂控制信号输入端连接，所述第一驱动控制电路或第二驱动控制电路的第三控制信号输入端与所述W相上桥臂控制信号输入端连接，所述第一驱动控制电路或第二驱动控制电路的第四控制信号输入端与所述U相下桥臂控制信号输入端连接，所述第一驱动控制电路或第二驱动控制电路的第五控制信号输入端与所述V相下桥臂控制信号输入端连接，所述第一驱动控制电路或第二驱动控制电路的第六控制信号输入端与所述W相下桥臂控制信号输入端连接；所述第二热敏电阻的第一端与所述低压区供电电源负端连接，所述第二热敏电阻的第二端与所述温度监测端连接。
在本发明任一上述具体实施例的基础上，提供一种智能功率模块，所述智能功率模块还包括最高电压点、U相高压区供电电源负端、V相高压区供电电源负端及W相高压区供电电源负端；其中,所述最高电压点分别与所述U相上桥臂功率器件的电流输入端、V相上桥臂功率器件的电流输入端及所述W相上桥臂功率器件的电流输入端连接；所述U相高压区供电电源负端分别与所述U相上桥臂功率器件的电流输出端及所述U相下桥臂功率器件的电流输入端连接；所述V相高压区供电电源负端分别与所述V相上桥臂功率器件的电流输出端及所述V相下桥臂功率器件的电流输入端连接；所述W相高压区供电电源负端分别与所述W相上桥臂功率器件的电流输出端及所述W相下桥臂功率器件的电流输入端连接。
在本发明任一上述具体实施例的基础上，提供一种智能功率模块，所述智能功率模块还包括第一续流二极管、第二续流二极管、第三续流二极管、第四续流二极管、第五续流二极管及第六续流二极管；其中，所述第一续流二极管的阴极与所述U相上桥臂功率器件的电流输入端连接，其阳极与所述U相上桥臂功率器件的电流输出端连接；所述第二续流二极管的阴极与所述V相上桥臂功率器件的电流输入端连接，其阳极与所述V相上桥臂功率器件的电流输出端连接；所述第三续流二极管的阴极与所述W相上桥臂功率器件的电流输入端连接，其阳极与所述W相上桥臂功率器件的电流输出端连接；所述第四续流二极管的阴极与所述U相下桥臂功率器件的电流输入端连接，其阳极与所述U相下桥臂功率器件的电流输出端连接；所述第五续流二极管的阴极与所述V相下桥臂功率器件的电流输入端连接，其阳极与所述V相下桥臂功率器件的电流输出端连接；所述第六续流二极管的阴极与所述W相下桥臂功率器件的电流输入端连接，其阳极与所述W相下桥臂功率器件的电流输出端连接。
在本发明上述任一实施例的基础上，提供一种装置，包括上述任一所述的智能功率模块。
作为电力电子重要大功率主流器件之一，IPM已经广泛应用于家用电器、交通运输、电力工程、可再生能源和智能电网等领域中。在工业应用方面，如交通控制、功率变换、工业电机、不间断电源、风电与太阳能设备，以及用于自动控制的变频器。在消费电子方面，IPM用于家用电器、相机和手机。本发明实施例所述装置的种类不作具体限定，只要是IPM应用的装置都认为是本发明实施例所述装置。
本发明实施例提供的智能功率模块，同时使用GaN-FET或SiC-FIT及普通功率管的IPM设计，将GaN-FET或SiC-FIT设置在智能功率模块与其对应功率因数校正电路连接的通道上。解决了现有技术中IPM模块尺寸较大的技术问题，起到减小IPM模块体积的有益效果。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种智能功率模块，包括多个功率器件、栅极驱动控制电路和驱动控制电路，其特征在于：
栅极驱动控制电路用于对各功率器件进行物理过温保护；
驱动控制电路用于驱动各功率器件；
多个功率器件包括上桥臂功率器件、下桥臂功率器件；多个功率器件还包括一个碳化硅场效应晶体管或一个氮化镓场效应晶体管；
碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管设置在智能功率模块与其对应功率因数校正电路连接的通道上。
2.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于：
上桥臂功率器件包括U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件和W相上桥臂功率器件；
下桥臂功率器件包括U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件和W相下桥臂功率器件。
3.根据权利要求2所述的智能功率模块，其特征在于，驱动控制电路包括：
用于驱动所述U相上桥臂功率器件、V相上桥臂功率器件、W相上桥臂功率器件、U相下桥臂功率器件、V相下桥臂功率器件和W相下桥臂功率器件的第一驱动控制电路；
用于驱动所述碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管的第二驱动控制电路。
4.根据权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，所述栅极驱动控制电路的输入端与所述第一驱动控制电路连接；所述栅极驱动控制电路的输出端分别与所述U相上桥臂功率器件的控制端、V相上桥臂功率器件的控制端、W相上桥臂功率器件的控制端、U相下桥臂功率器件的控制端、V相下桥臂功率器件的控制端及W相下桥臂功率器件的控制端连接。
5.根据权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，所述栅极驱动控制电路的输入端与所述第二驱动控制电路连接；所述栅极驱动控制电路的输出端与所述碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管的控制端连接。
6.根据权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，所述第二驱动控制电路的输入输出延迟小于100纳秒。
7.根据权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，所述栅极驱动控制电路包括用于对所述U相上桥臂功率器件进行物理过温保护的第一栅极驱动组件、用于对所述V相上桥臂功率器件进行物理过温保护的第二栅极驱动组件、用于对所述W相上桥臂功率器件进行物理过温保护的第三栅极驱动组件、用于对所述U相下桥臂功率器件进行物理过温保护的第四栅极驱动组件、用于对所述V相下桥臂功率器件进行物理过温保护的第五栅极驱动组件及用于对所述W相下桥臂功率器件进行物理过温保护的第六栅极驱动组件；其中，
所述第一栅极驱动组件的输入端与所述第一驱动控制电路的第一驱动输出端连接，所述第一栅极驱动组件的输出端与所述U相上桥臂功率器件的控制端连接；所述第二栅极驱动组件的输入端与所述第一驱动控制电路的第二驱动输出端连接，所述第二栅极驱动组件的输出端与所述V相上桥臂功率器件的控制端连接；所述第三栅极驱动组件的输入端与所述第一驱动控制电路的第三驱动输出端连接，所述第三栅极驱动组件的输出端与所述W相上桥臂功率器件的控制端连接；
所述第四栅极驱动组件的输入端与所述第一驱动控制电路的第四驱动输出端连接，所述第四栅极驱动组件的输出端与所述U相下桥臂功率器件的控制端连接；所述第五栅极驱动组件的输入端与所述第一驱动控制电路的第五驱动输出端连接，所述第五栅极驱动组件的输出端与所述V相下桥臂功率器件的控制端连接；所述第六栅极驱动组件的输入端与所述第一驱动控制电路的第六驱动输出端连接，所述第六栅极驱动组件的输出端与所述W相下桥臂功率器件的控制端连接。
8.根据权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，所述栅极驱动控制电路包括用于对所述碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管进行物理过温保护的第七栅极驱动组件；其中，
所述第七栅极驱动组件的输入端与所述第二驱动控制电路的驱动输出端连接，所述第七栅极驱动组件的输出端与所述碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管的控制端连接。
9.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，上桥臂功率器件和下桥臂功率器件均为碳化硅场效应晶体管或氮化镓场效应晶体管。
10.一种装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的智能功率模块。
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