一种半导体电路的制作方法

本发明涉及智能功率模块，尤其涉及一种半导体电路。

背景技术：

1、智能功率模块，即ipm(intelligent power module)，是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动类产品。智能功率模块把功率开关器件和高压驱动电路集成在一起，并内藏有过电压、过电流和过热等故障检测电路。智能功率模块一方面接收mcu的控制信号，驱动后续电路工作，另一方面将系统的状态检测信号送回mcu。与传统分立方案相比，智能功率模块以其高集成度、高可靠性等优势赢得越来越大的市场，尤其适合于驱动电机的变频器及各种逆变电源，是变频调速，冶金机械，电力牵引，伺服驱动，变频家电的一种理想电力电子器件。

2、目前ipm智能功率模块的上下桥功率器件一般都是igbt+frd或是rc-igbt，上下桥功率器件一般不会混合使用。电流保护通过模块内部集成电流保护功能电路，但电流采样信号是由外部的采样电路提供。通过itrip管脚送入电流保护功能电路。

3、然而，由于电流采样电路周围还其他各种电路以及pcb布局，电路布线各种原因，电流采样电路容易受到干扰，影响电流保护功能正常工作，可靠性差。

技术实现思路

1、针对以上相关技术的不足，本发明提出一种电路集成效果好，抗干扰能力强，可靠性高及市场竞争力良好的半导体电路。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种半导体电路，包括：集成6通道的hvic芯片、多个电容、多个桥臂电路以及电流保护电路；所述hcic芯片分别与所述多个电容和所述多个桥臂电路电连接，所述多个桥臂电路与所述电流保护电路连接；

3、所述多个桥臂电路包括多个上桥臂电路和多个下臂桥电路，所述多个上桥臂电路和所述多个下桥臂电路分别与所述hvic芯片电连接，所述多个下桥臂电路还分别与所述多个电容和所述电流保护电路连接；

4、所述多个下桥臂电路包括第一下桥臂模块、第二下桥臂模块和第三下桥臂模块，所述多个上桥臂电路包括第一上桥臂模块、第二上桥臂模块和第三下桥臂模块，所述第一上桥臂模块、所述第二上桥臂模块和所述第三上桥臂模块分别与所述第一下桥臂模块、所述第二下桥臂模块和所述第三下桥臂模块电连接。

5、优选的，所述第一下桥臂模块包括第一晶体管和第一快速恢复二极管，所述第一快速恢复二极管的正极连接所述第一晶体管的主发射极，所述第一快速恢复二极管的负极连接所述第一晶体管的集电极，所述第一晶体管的基极和所述第一晶体管的副发射极分别连接所述电流保护电路。

6、优选的，所述电流保护电路包括：第一电流保护电路、第二电流保护电路和第三电流保护电路，所述第一电流保护电路、所述第二电流保护电路和所述第三电流保护电路分别与所述第一下桥臂模块、所述第二下桥臂模块和所述第三下桥臂模块电连接。

7、优选的，所述第一电流保护电路、所述第二电流保护电路和所述第三电流保护电路的电路结构相同。

8、优选的，所述第一电流保护电路包括：信号调理电路、比较电路、驱动电路及逻辑门电路，所述信号调理电路的输入端连接所述第一晶体管的副发射极，所述信号调理电路的输出端连接所述比较电路的输入端，所述逻辑门电路的输入端连接所述比较电路的输出端，所述逻辑门电路的输出端连接所述驱动电路的第一端，所述驱动电路的第二端连接所述第一晶体管的基极。

9、优选的，所述信号调理电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、电流采样电阻、第一电容、第二电容以及运算放大器；

10、所述比较电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻以及比较器；所述第一晶体管的副发射极分别连接所述第一电阻的第一端和所述电流采样电阻的第一端，所述电流采样电阻的第二端与所述第一晶体管的主发射极连接，所述第一电阻的第二端分别连接所述第一电容的第一端和所述运算放大器的正输入端，所述第一电容的第二端连接所述第二电阻的第一端并接地，所述第二电阻的第二端分别连接所述运算放大器的负输入端和所述第三电阻的第一端，所述第三电阻的第二端连接所述运算放大器的输出端和所述第四电阻的第一端之间，所述第二电容并联于所述第三电阻；

11、所述第四电阻的第二端连接所述比较器的正输入端，所述比较器的负输入端连接所述第五电阻的第一端，所述第五电阻的第二端接地，所述第五电阻的第一端还连接所述第六电阻的第一端，所述第六电阻的第二端连接电源电压，所述比较器的输出端连接所述第七电阻的第一端，所述第七电阻的第二端连接所述电源电压；所述比较器的输出端连接所述逻辑门电路的第一输入端，所述第二电流保护电路连接所述逻辑门电路的第二输入端，所述第三电路保护电路连接所述逻辑门电路的第三输入端；所述逻辑门电路的输出端连接所述第一晶体管的基极。

12、优选的，所述多个电容包括第三电容、第四电容和第五电容，所述第三电容的第一端连接于所述第一上桥臂模块和所述第一下桥臂模块之间，所述第三电容的第二端连接所述hvic芯片，所述第四电容的第一端连接于所述第二上桥臂模块和所述第二下桥臂模块之间，所述第四电容的第二端连接所述hvic芯片，所述第五电容的第一端连接于所述第三上桥臂模块和所述第三下桥臂模块之间，所述第五电容的第二端连接所述hvic芯片。

13、优选的，所述第一上桥臂模块、所述第二上桥臂模块及所述第三上桥臂模块的结构相同；

14、所述第一上桥臂模块包括上桥晶体管和上桥二极管，所述上桥晶体管的基极连接所述hvic芯片，所述上桥晶体管的发射极分别连接所述上桥二极管的正极和所述第一晶体管的集电极，所述上桥晶体管的集电极连接所述上桥二极管的负极。

15、优选的，所述hvic芯片包括：3通道高侧驱动电路、3通道低侧驱动电路、电源电路、电源欠压保护电路、以及过流保护电路，所述高侧驱动电路与所述低侧驱动电路之间通过一互锁和死区电路连接，所述电源电路与所述电源欠压保护电路连接，所述过流保护电路分别连接所述高侧驱动电路和所述低侧驱动电路。

16、优选的，所述高侧驱动电路包括自举电路和高侧欠压保护电路，所述自举电路与所述电源电路连接。

17、与相关技术相比，本发明的半导体电路，通过将所述hcic芯片分别与所述多个电容和所述多个桥臂电路电连接，所述多个桥臂电路与所述电流保护电路连接；所述多个桥臂电路包括多个上桥臂电路和多个下臂桥电路，所述多个上桥臂电路和所述多个下桥臂电路分别与所述hvic芯片电连接，所述多个下桥臂电路还分别与所述多个电容和所述电流保护电路连接；所述多个下桥臂电路包括第一下桥臂模块、第二下桥臂模块和第三下桥臂模块，所述多个上桥臂电路包括第一上桥臂模块、第二上桥臂模块和第三下桥臂模块，所述第一上桥臂模块、所述第二上桥臂模块和所述第三上桥臂模块分别与所述第一下桥臂模块、所述第二下桥臂模块和所述第三下桥臂模块电连接。这样通过上桥臂电路全部用rc-igbt，下桥臂电路全部用带主副发射极的igbt+frd，模块内部集成完整电流保护功能的智能功率模块，简化模块外围电路设计，提高模块抗干扰能力，提高模块应用电控系统的可靠性，使模块更具市场竞争力。