爱集微APP · 6月30日

【专利解密】云潼科技IGBT强势出击

【嘉勤点评】云潼科技的IGBT专利,通过控制器控制驱动电路对第一第二IGBT进行驱动,电路结构简单,降低了信号干扰,提高了驱动响应速率,可以更好地实现IGBT的驱动控制。

集微网消息,新能源汽车市场的爆发促进了IGBT的快速增长,而在科创中国创新创业大赛的项目中,云潼科技从7000多个项目中脱颖而出。

半桥IGBT电路中的IGBT器件容易由于过流过压而损坏,而半桥IGBT电路使用的电流反馈检测电路采用电感式传感器检测电流,其参数调试极其复杂,尺寸较大,占用较大空间,而且电感式传感器的线圈容易对电路造成信号干扰,另外驱动电路和控制电路分别设置,使整体的应用电路设计较为复杂,成本较高。

为此,云潼科技于2021年4月19日申请了一项名为“一种半桥IGBT控制电路及电磁感应加热装置”的发明专利(申请号: 202110419362.4),申请人为深圳云潼科技有限公司。

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图1 半桥IGBT控制电路的构图

图1为半桥IGBT控制电路的结构图,该电路包括:第一IGBT Q1、第二IGBT Q2、第一谐振电路10、第二谐振电路20、采样电路30、信号处理电路40、驱动电路50和控制器60。

其中控制器的输出端与驱动电路的输入端电连接,能够将控制信号输出至驱动电路;驱动电路的第一输出端与第一IGBT的控制端电连接,第二输出端与第二IGBT的控制端电连接,能够根据控制信号,输出驱动信号,以控制第一IGBT和第二IGBT分时导通或关断。两IGBT的输入端电连接于第一节点a,第一谐振电路的一端通过采样电路电连接于第一节点,另一端与第一IGBT的输入端电连接,构成第一异步谐振回路。第二谐振电路的一端通过采样电路电连接于第一节点,另一端与第二IGBT的输出端电连接,构成第二异步谐振回路。

信号处理电路的第一采样端与采样电路一端电连接于第一节点,第二采样端与采样电路另一端电连接,输出端与控制器的输入端电连接,通过采样电路采集第一第二异步谐振回路的电流信号,并输出检测信号至控制器。控制器还能够根据检测信号修正控制信号,以控制驱动电路修正驱动信号;其中,信号处理电路、驱动电路以及控制器集成封装。

具体的,半桥IGBT控制电路正常工作时,由控制器输出控制信号至驱动电路,驱动电路根据控制信号驱动IGBT异步导通和关断。当第一IGBT导通,第二IGBT关断时,外部电源提供的电源信号输入到第一异步谐振回路中产生振荡频率;当第二IGBT导通,第一IGBT关断时,外部电源提供的电源信号则输入到第二异步谐振回路中产生振荡频率。如此能够在谐振电路中形成高频交变电流,进而产生交变磁场,从而可根据电磁感应原理实现加热功能。

采样电路电连接于异步谐振回路中,使得处理器能够分别采集异步谐振回路中的电流信号,并输出检测信号至控制器,以使控制器判断异步谐振回路是否出现过流现象;若出现过流,则可及时输出修正后控制信号至驱动电路,以控制驱动电路输出修正后的驱动信号至第一IGBT和第二IGBT,控制其关断,以免电流过大对IGBT器件造成损坏。

简而言之,云潼科技的IGBT专利,通过控制器控制驱动电路对第一第二IGBT进行驱动,电路结构简单,降低了信号干扰,提高了驱动响应速率,可以更好地实现IGBT的驱动控制。

云潼科技是一家车规级IGBT和MOSFET国产化替代的半导体设计公司。云潼科技立志打破进口垄断,实现进口替代,成为新能源汽车半导体行业的中国品牌领军企业。

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