本發(fā)明屬于電力電子，尤其涉及一種抗驅(qū)動干擾的功率模塊。

背景技術(shù)：

1、隨著電力電子技術(shù)與電力電子器件的不斷發(fā)展，電源的應(yīng)用越來越廣泛，功率以及頻率也是不斷的提供。對于功率模塊的需求以及要求也是越來越高，作為電源產(chǎn)品的核心之一，功率模塊的好壞直接決定了產(chǎn)品的性能與穩(wěn)定性。

2、當(dāng)下隨著功率模塊的開關(guān)頻率以及開關(guān)速率的提高，由dv/dt所產(chǎn)生的門極串?dāng)_(crosstalk)，導(dǎo)致諸如半橋、全橋及三相橋電路等各類拓?fù)渲泄β势骷`觸發(fā)風(fēng)險愈發(fā)增加。

3、現(xiàn)有技術(shù)中抑制驅(qū)動干擾的方法有兩種：其一為通過在驅(qū)動回路中增加驅(qū)動電阻的大小來降低開通速率，但一定程度上犧牲了對開關(guān)器件的性能；其二為通過在驅(qū)動回路中增加電容濾波以及濾波電感、磁珠等，該方式一方面會增加一定的成本與空間，另外也會犧牲一定器件性能表現(xiàn)，因此僅僅是一種權(quán)衡設(shè)計(jì)。

4、因此，如何在應(yīng)用電容濾波的同時盡可能高效率的抑制驅(qū)動干擾，降低所需的成本與功空間，提升器件的整體性能，是一個亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種抗驅(qū)動干擾的功率模塊，通過對電路繞行方向的耦合設(shè)計(jì)，對于不需要開通的器件，抑制門極產(chǎn)生的驅(qū)動串?dāng)_，避免驅(qū)動的誤開通；而對于需要開通的器件，加強(qiáng)門極驅(qū)動的開通電平，使得功率模塊的可靠性更高。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種抗驅(qū)動干擾的功率模塊，包括至少一個半橋功率模塊，所述半橋功率模塊包括第一開關(guān)器件、第二開關(guān)器件、dc正端、dc負(fù)端，所述第一開關(guān)器件與dc正端電連接，所述第二開關(guān)器件與dc負(fù)端電連接，所述第一開關(guān)器件和第二開關(guān)器件串聯(lián)形成一個半橋橋臂，所述半橋橋臂的橋臂中點(diǎn)引出為sw端，

3、所述第一開關(guān)器件、第二開關(guān)器件設(shè)置在一基板上；

4、所述第二開關(guān)器件包括第二開關(guān)主體、第二源極端和第二門極端；

5、所述dc正端、第一開關(guān)器件、第二開關(guān)器件和dc負(fù)端按順序形成的回路的繞行方向，與所述第二源極端、第二開關(guān)主體和第二門極端形成的回路的繞行方向相同。

6、優(yōu)選地，所述第一開關(guān)器件包括第一開關(guān)主體、第一源極端和第一門極端；

7、所述dc正端、第一開關(guān)器件、第二開關(guān)器件和dc負(fù)端按順序形成的回路的繞行方向，與所述第一源極端、第一開關(guān)主體和第一門極端形成的回路的繞行方向相反。

8、優(yōu)選地，所述半橋功率模塊還包括濾波電容，所述濾波電容和半橋橋臂并聯(lián)。

9、優(yōu)選地，所述濾波電容、第二開關(guān)主體和第一開關(guān)主體按順序依次設(shè)置在所述基板上，所述dc正端和dc負(fù)端設(shè)置在基板上的鄰近濾波電容的一側(cè)，所述sw端設(shè)置在基板上的鄰近第一開關(guān)主體的一側(cè)。

10、優(yōu)選地，所述濾波電容和第一開關(guān)器件通過一從第二開關(guān)主體的左側(cè)繞行的電連接件電連接，所述第一源極端和第一門極端設(shè)置在第一開關(guān)主體的至少一側(cè)，所述第二源極端和第二門極端設(shè)置在第二開關(guān)主體的右側(cè)及下側(cè)，所述第一門極端和第二門極端的位置相較于第一源極端和第二源極端的位置更為鄰近。

11、優(yōu)選地，所述濾波電容和第一開關(guān)器件通過一從第二開關(guān)主體的右側(cè)繞行的電連接件電連接，所述第一源極端和第一門極端設(shè)置在第一開關(guān)主體的至少一側(cè)，所述第二源極端和第二門極端設(shè)置在第二開關(guān)主體的左側(cè)及下側(cè)，所述第一門極端和第二門極端的位置相較于第一源極端和第二源極端的位置更為鄰近。

12、優(yōu)選地，所述半橋功率模塊的數(shù)目至少為兩個，所述兩個半橋功率模塊通過將dc正端電連接形成一個全橋模塊。

13、優(yōu)選地，所述半橋功率模塊的數(shù)目至少為三個，所述三個半橋功率模塊通過將dc正端電連接形成一個三相橋模塊。

14、優(yōu)選地，所述半橋功率模塊的數(shù)目至少為四個，所述四個半橋功率模塊通過將dc正端電連接形成一個四相橋模塊、兩個全橋模塊或者一個三相橋模塊-半橋模塊組裝結(jié)構(gòu)。

15、優(yōu)選地，所述基板為覆銅陶瓷基板。

16、本發(fā)明的有益效果是：

17、本發(fā)明利用瞬變電流的磁場耦合效應(yīng)，通過耦合設(shè)計(jì)，對于不需要開通的器件，抑制門極產(chǎn)生的驅(qū)動串?dāng)_，避免驅(qū)動的誤開通，而對于需要開通的器件，加強(qiáng)門極驅(qū)動的開通電平，使得功率模塊的可靠性更高，可以有效的在不增加額外成本的情況下改善高頻開關(guān)的驅(qū)動干擾問題。

技術(shù)特征：

1.一種抗驅(qū)動干擾的功率模塊，包括至少一個半橋功率模塊，所述半橋功率模塊包括第一開關(guān)器件、第二開關(guān)器件、dc正端、dc負(fù)端，所述第一開關(guān)器件與dc正端電連接，所述第二開關(guān)器件與dc負(fù)端電連接，所述第一開關(guān)器件和第二開關(guān)器件串聯(lián)形成一個半橋橋臂，所述半橋橋臂的橋臂中點(diǎn)引出為sw端，其特征在于，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率模塊，其特征在于，所述第一開關(guān)器件包括第一開關(guān)主體、第一源極端和第一門極端；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率模塊，其特征在于，所述半橋功率模塊還包括濾波電容，所述濾波電容和半橋橋臂并聯(lián)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率模塊，其特征在于，所述濾波電容、第二開關(guān)主體和第一開關(guān)主體按順序依次設(shè)置在所述基板上，所述dc正端和dc負(fù)端設(shè)置在基板上的鄰近濾波電容的一側(cè)，所述sw端設(shè)置在基板上的鄰近第一開關(guān)主體的一側(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率模塊，其特征在于，所述濾波電容和第一開關(guān)器件通過一從第二開關(guān)主體的左側(cè)繞行的電連接件電連接，所述第一源極端和第一門極端設(shè)置在第一開關(guān)主體的至少一側(cè)，所述第二源極端和第二門極端設(shè)置在第二開關(guān)主體的右側(cè)及下側(cè)，所述第一門極端和第二門極端的位置相較于第一源極端和第二源極端的位置更為鄰近。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率模塊，其特征在于，所述濾波電容和第一開關(guān)器件通過一從第二開關(guān)主體的右側(cè)繞行的電連接件電連接，所述第一源極端和第一門極端設(shè)置在第一開關(guān)主體的至少一側(cè)，所述第二源極端和第二門極端設(shè)置在第二開關(guān)主體的左側(cè)及下側(cè)，所述第一門極端和第二門極端的位置相較于第一源極端和第二源極端的位置更為鄰近。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的功率模塊，其特征在于，所述半橋功率模塊的數(shù)目至少為兩個，所述兩個半橋功率模塊通過將dc正端電連接形成一個全橋模塊。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的功率模塊，其特征在于，所述半橋功率模塊的數(shù)目至少為三個，所述三個半橋功率模塊通過將dc正端電連接形成一個三相橋模塊。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的功率模塊，其特征在于，所述半橋功率模塊的數(shù)目至少為四個，所述四個半橋功率模塊通過將dc正端電連接形成一個四相橋模塊、兩個全橋模塊或者一個三相橋模塊-半橋模塊組裝結(jié)構(gòu)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率模塊，其特征在于，所述基板為覆銅陶瓷基板。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種抗驅(qū)動干擾的功率模塊，包括至少一個半橋功率模塊，所述半橋功率模塊包括第一開關(guān)器件、第二開關(guān)器件、DC正端、DC負(fù)端；所述DC正端、第一開關(guān)器件、第二開關(guān)器件和DC負(fù)端形成的濾波回路和第二開關(guān)器件的第二驅(qū)動回路繞行方向相同。本發(fā)明通過對電路繞行方向的耦合設(shè)計(jì)，對于不需要開通的器件，抑制門極產(chǎn)生的驅(qū)動串?dāng)_，避免驅(qū)動的誤開通；而對于需要開通的器件，加強(qiáng)門極驅(qū)動的開通電平，使得功率模塊的可靠性更高。

技術(shù)研發(fā)人員：洪守玉,辛?xí)阅?徐東,江泓
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海沛塬電子有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2