本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體器件，具體而言，涉及一種econo模塊。

背景技術(shù)：

1、功率模塊是電能轉(zhuǎn)化和電路控制的核心器件，其下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，包括新能源汽車、工業(yè)、消費(fèi)電子等。特別是在汽車和工業(yè)領(lǐng)域，功率模塊的需求穩(wěn)定性較強(qiáng)，是功率器件增量需求的主要來源，功率模塊市場(chǎng)的增長(zhǎng)潛力巨大。

2、目前，常規(guī)的功率模塊內(nèi)部?jī)H封裝有全橋或半橋電路。在實(shí)際工作中，這種功率模塊還需要配合外部的dcdc供電電路和柵極驅(qū)動(dòng)電路使用。其中，dcdc供電電路用于向功率模塊提供直流驅(qū)動(dòng)電壓（例如vdd電壓、vcc電壓）和接地連接，而柵極驅(qū)動(dòng)電路則用于向功率模塊中的開關(guān)管的柵極提供驅(qū)動(dòng)電平信號(hào)。這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致外部電路復(fù)雜，不利于系統(tǒng)的集成和簡(jiǎn)化。

3、此外，由于dcdc供電電路和柵極驅(qū)動(dòng)電路位于功率模塊外部，可能會(huì)增加系統(tǒng)的體積和成本。同時(shí)，外部連接也可能引入額外的寄生電感和電容，影響系統(tǒng)的電氣性能和可靠性。

4、另一方面，隨著功率模塊應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大和性能要求的不斷提高，對(duì)功率模塊的集成度、效率和可靠性提出了更高的要求。然而，現(xiàn)有的功率模塊結(jié)構(gòu)難以滿足這些日益增長(zhǎng)的需求。

5、針對(duì)上述問題，現(xiàn)有技術(shù)亟需改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)的目的在于提供一種econo模塊，具有集成度高、體積小、成本低、電氣性能和可靠性好的優(yōu)點(diǎn)。

2、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环Necono模塊，包括封裝在一econo外殼內(nèi)的dcdc供電電路、柵極驅(qū)動(dòng)電路和逆變?nèi)珮螂娐罚?/p>

3、所述逆變?nèi)珮螂娐钒ㄋ膫€(gè)開關(guān)管，其中兩個(gè)所述開關(guān)管組成一個(gè)半橋電路，另外兩個(gè)所述開關(guān)管組成另一個(gè)半橋電路，兩個(gè)所述半橋電路并聯(lián)連接；

4、所述柵極驅(qū)動(dòng)電路包括兩個(gè)與pwm信號(hào)輸入端連接的半橋驅(qū)動(dòng)電路，所述pwm信號(hào)輸入端用于輸入外部pwm信號(hào)，兩個(gè)所述半橋驅(qū)動(dòng)電路還分別與兩個(gè)所述半橋電路連接，并分別用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)所述半橋電路的所述開關(guān)管通斷；

5、所述dcdc供電電路與兩個(gè)所述半橋驅(qū)動(dòng)電路連接，并用于向兩個(gè)所述半橋驅(qū)動(dòng)電路提供直流驅(qū)動(dòng)電壓和接地連接。

6、通過將dcdc供電電路和柵極驅(qū)動(dòng)電路集成到econo模塊內(nèi)部，簡(jiǎn)化了外部電路結(jié)構(gòu)，減少了外部連接，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中外部電路復(fù)雜、系統(tǒng)體積大、成本高以及電氣性能和可靠性受影響的問題，具有集成度高、體積小、成本低、電氣性能和可靠性好的優(yōu)點(diǎn)。

7、優(yōu)選地，每個(gè)所述半橋電路包括一個(gè)上半橋開關(guān)管和一個(gè)下半橋開關(guān)管；

8、每個(gè)所述半橋電路中的所述上半橋開關(guān)管的源極和所述下半橋開關(guān)管的漏極連接形成一個(gè)交流信號(hào)輸出端；兩個(gè)所述半橋電路的所述上半橋開關(guān)管的漏極并接形成直流信號(hào)輸入正極；兩個(gè)所述半橋電路的所述下半橋開關(guān)管的源極并接形成直流信號(hào)輸入負(fù)極。

9、優(yōu)選地，所述pwm信號(hào)輸入端設(shè)置有兩個(gè)，兩個(gè)所述pwm信號(hào)輸入端分別用于輸入第一pwm信號(hào)和第二pwm信號(hào)，所述第一pwm信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)所述上半橋開關(guān)管，所述第二pwm信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)所述下半橋開關(guān)管。

10、優(yōu)選地，每個(gè)所述半橋驅(qū)動(dòng)電路包括至少一個(gè)柵極驅(qū)動(dòng)芯片，每個(gè)所述半橋電路中的兩個(gè)所述開關(guān)管的柵極和開爾文源極腳均與相應(yīng)的所述柵極驅(qū)動(dòng)芯片連接形成驅(qū)動(dòng)回路；

11、各所述柵極驅(qū)動(dòng)芯片均與所述dcdc供電電路以及所述pwm信號(hào)輸入端連接。

12、優(yōu)選地，每個(gè)所述半橋驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)所述柵極驅(qū)動(dòng)芯片，且所述柵極驅(qū)動(dòng)芯片為隔離式雙通道柵極驅(qū)動(dòng)芯片，同一所述半橋電路中的兩個(gè)所述開關(guān)管的柵極和開爾文源極腳均連接于同一個(gè)相應(yīng)的所述柵極驅(qū)動(dòng)芯片。

13、采用隔離式雙通道柵極驅(qū)動(dòng)芯片作為半橋驅(qū)動(dòng)電路的核心組件。這種設(shè)計(jì)有簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)、提高驅(qū)動(dòng)效率、增強(qiáng)電氣隔離、優(yōu)化信號(hào)傳輸和靈活控制等多個(gè)關(guān)鍵作用。

14、優(yōu)選地，每個(gè)所述開關(guān)管的柵極與相應(yīng)的所述柵極驅(qū)動(dòng)芯片之間均設(shè)置有一個(gè)第一電阻、一個(gè)第二電阻和一個(gè)電容，所述第一電阻串接在所述開關(guān)管的柵極與相應(yīng)的所述柵極驅(qū)動(dòng)芯片之間，所述第二電阻串接在所述開關(guān)管的柵極和開爾文源極腳之間，所述電容的一端與所述第一電阻靠近相應(yīng)的所述柵極驅(qū)動(dòng)芯片的一端連接，另一端與所述開關(guān)管的開爾文源極腳連接。

15、優(yōu)選地，各所述柵極驅(qū)動(dòng)芯片各自通過第三電阻與所述pwm信號(hào)輸入端連接。

16、優(yōu)選地，所述開關(guān)管為mosfet管、igbt管或碳化硅開關(guān)管。

17、優(yōu)選地，所述的econo模塊，還包括兩塊具有間隔的dbc基板，其中一個(gè)所述半橋電路和相應(yīng)的所述半橋驅(qū)動(dòng)電路設(shè)置在其中一個(gè)所述dbc基板上，另一個(gè)所述半橋電路和相應(yīng)的所述半橋驅(qū)動(dòng)電路設(shè)置在另一個(gè)所述dbc基板上。

18、通過采用兩塊間隔的dbc基板布局，本申請(qǐng)的大功率econo模塊能夠更有效地管理熱量分布，減少熱點(diǎn)的形成。這種設(shè)計(jì)使得熱量可以更均勻地分散到兩個(gè)dbc基板上，降低了單個(gè)基板的熱負(fù)荷，從而降低熱脹冷縮產(chǎn)生的變形。同時(shí)，兩塊基板之間的間隔還可以促進(jìn)空氣流通，進(jìn)一步增強(qiáng)散熱效果，并且留出基板熱脹冷縮的空間，避免熱脹冷縮造成結(jié)構(gòu)破壞。

19、優(yōu)選地，所述的econo模塊，還包括封裝在所述econo外殼內(nèi)的熱敏電阻。

20、有益效果：本申請(qǐng)?zhí)峁┑膃cono模塊，通過將dcdc供電電路和柵極驅(qū)動(dòng)電路集成到econo模塊內(nèi)部，簡(jiǎn)化了外部電路結(jié)構(gòu)，減少了外部連接，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中外部電路復(fù)雜、系統(tǒng)體積大、成本高以及電氣性能和可靠性受影響的問題，具有集成度高、體積小、成本低、電氣性能和可靠性好的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種econo模塊，其特征在于，包括封裝在一econo外殼內(nèi)的dcdc供電電路、柵極驅(qū)動(dòng)電路（1）和逆變?nèi)珮螂娐罚?）；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的econo模塊，其特征在于，每個(gè)所述半橋電路包括一個(gè)上半橋開關(guān)管和一個(gè)下半橋開關(guān)管；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的econo模塊，其特征在于，所述pwm信號(hào)輸入端設(shè)置有兩個(gè)，兩個(gè)所述pwm信號(hào)輸入端分別用于輸入第一pwm信號(hào)和第二pwm信號(hào)，所述第一pwm信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)所述上半橋開關(guān)管，所述第二pwm信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)所述下半橋開關(guān)管。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的econo模塊，其特征在于，每個(gè)所述半橋驅(qū)動(dòng)電路（101）包括至少一個(gè)柵極驅(qū)動(dòng)芯片（102），每個(gè)所述半橋電路中的兩個(gè)所述開關(guān)管（201）的柵極和開爾文源極腳均與相應(yīng)的所述柵極驅(qū)動(dòng)芯片（102）連接形成驅(qū)動(dòng)回路；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的econo模塊，其特征在于，每個(gè)所述半橋驅(qū)動(dòng)電路（101）包括一個(gè)所述柵極驅(qū)動(dòng)芯片（102），且所述柵極驅(qū)動(dòng)芯片（102）為隔離式雙通道柵極驅(qū)動(dòng)芯片，同一所述半橋電路中的兩個(gè)所述開關(guān)管（201）的柵極和開爾文源極腳均連接于同一個(gè)相應(yīng)的所述柵極驅(qū)動(dòng)芯片（102）。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的econo模塊，其特征在于，每個(gè)所述開關(guān)管（201）的柵極與相應(yīng)的所述柵極驅(qū)動(dòng)芯片（102）之間均設(shè)置有一個(gè)第一電阻（103）、一個(gè)第二電阻（104）和一個(gè)電容（105），所述第一電阻（103）串接在所述開關(guān)管（201）的柵極與相應(yīng)的所述柵極驅(qū)動(dòng)芯片（102）之間，所述第二電阻（104）串接在所述開關(guān)管（201）的柵極和開爾文源極腳之間，所述電容（105）的一端與所述第一電阻（103）靠近相應(yīng)的所述柵極驅(qū)動(dòng)芯片（102）的一端連接，另一端與所述開關(guān)管（201）的開爾文源極腳連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的econo模塊，其特征在于，各所述柵極驅(qū)動(dòng)芯片（102）各自通過第三電阻（106）與所述pwm信號(hào)輸入端連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的econo模塊，其特征在于，所述開關(guān)管（201）為mosfet管、igbt管或碳化硅開關(guān)管。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的econo模塊，其特征在于，還包括兩塊具有間隔的dbc基板（3），其中一個(gè)所述半橋電路和相應(yīng)的所述半橋驅(qū)動(dòng)電路（101）設(shè)置在其中一個(gè)所述dbc基板（3）上，另一個(gè)所述半橋電路和相應(yīng)的所述半橋驅(qū)動(dòng)電路（101）設(shè)置在另一個(gè)所述dbc基板（3）上。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的econo模塊，其特征在于，還包括封裝在所述econo外殼內(nèi)的熱敏電阻（4）。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)屬于半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域，公開一種ECONO模塊，包括封裝在一ECONO外殼內(nèi)的DCDC供電電路、柵極驅(qū)動(dòng)電路和逆變?nèi)珮螂娐?，通過將DCDC供電電路和柵極驅(qū)動(dòng)電路集成到ECONO模塊內(nèi)部，簡(jiǎn)化了外部電路結(jié)構(gòu)，減少了外部連接，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中外部電路復(fù)雜、系統(tǒng)體積大、成本高以及電氣性能和可靠性受影響的問題，具有集成度高、體積小、成本低、電氣性能和可靠性好的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：成年斌,黃統(tǒng)華,王鐵柱
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國(guó)芯微電子（廣東）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20241119
技術(shù)公布日：2024/12/26