一种高压集成电路的制作方法

本发明涉及智能功率模块，尤其涉及一种高压集成电路。

背景技术：

1、高压集成电路，即hvic（high voltage integrated circuit），是一种把mcu信号转换成驱动igbt信号的集成电路产品。hvic把pmos管、nmos管、三极管、二极管、稳压管、电阻、电容集成在一起，形成斯密特、低压levelshift、高压levelshift、脉冲驱动电路、死区电路、互锁电路、延迟电路、滤波电路、过电流保护电路和过热保护电路、欠压保护电路等电路。hvic一方面接收mcu的控制信号，驱动后续igbt或mos工作，另一方面将系统的状态检测信号送回mcu。是ipm内部的关键芯片。

2、随着工业迅速发展，ipm智能功率模块广泛被应用各领域，特别在白色家电领域中，随着家用产品的智能化、小型化，高可靠性，全安性，变频电控主板体积设计小型化趋势，传统型的ipm智能功率模块内部的驱动ic，基本功能，难以适应发展需求。随着工业、社会迅速发展，电控系统要求要有更高的可靠性和安全性，各种保护要求更加完善，如过流保护、过压保护、温度保护等功能保护可适用于各种应用场合，在不同的应用场合智能选择合适的保护阈值。

3、然而，上述的高压集成电路电流保护效果差，驱动ic的灵活性差，可靠性低，市场竞争力差。

技术实现思路

1、针对以上相关技术的不足，本发明提出一种电流保护效果好，便于提高驱动ic的灵活性、可靠性及市场竞争力强的高压集成电路。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种高压集成电路，包括：电源电路、3通道的高侧驱动电路、3通道的低侧驱动电路以及1通道的pfc控制器驱动电路；所述高侧驱动电路分别与所述低侧驱动电路和所述电源电路电连接，所述pfc控制器驱动电路与所述低侧驱动电路电连接；

3、所述高侧驱动电路包括高侧欠压保护电路和自举电路；

4、所述pfc控制器驱动电路包括pfc电流保护电路以及温度保护电路；

5、pfc电流保护电路包括第一比较器、第一mos管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第二mos管、反向器及计数电路，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻及所述第四电阻依次串联，所述第一比较器的正输入端连接pfc信号输入，所述第一比较器的负输入端连接所述第一电阻和所述第二电阻之间，所述第一比较器的输出端连接所述计数电路的第一端，所述计数电路的第二端连接信号输出端；所述第一mos管的源极和所述第一mos管的漏极分别连接所述第三电阻的两端，所述第一mos管的栅极连接所述温度保护电路；所述第二mos管的源极和所述第二mos管漏极分别连接所述第四电阻的两端，所述第二mos管的源极接地，所述第二mos管的栅极连接所述反向器的第一端，所述反向器的第二端连接所述第一比较器的输出端。

6、优选的，所述高压集成电路还包括互锁和死区电路，所述互锁和死区电路连接于所述高侧驱动电路和所述低侧驱动电路之间。

7、优选的，所述高压集成电路还包括使能电路、过流保护电路及电源欠压保护电路，所述使能电路与所述过流保护电路分别与所述高侧驱动电路连接，所述电源欠压保护电路与所述电源电路连接。

8、优选的，所述互锁和死区电路包括第三mos管，所述第三mos管的源极连接偏置电压，所述第三mos管的漏极连接供电电压，所述第三mos管的栅极用于连接输入输出电路。

9、优选的，所述高压集成电路还包括vreg发生电路、rc滤波电路、施密特触发电路、低通滤波器、电平转换电路、三与门、脉冲驱动电路、延迟电路、故障逻辑控制电路、故障输出电路以及高压区检测电路；所述vreg发生电路与所述电源欠压保护电路连接，所述电源欠压保护电路与所述故障逻辑控制电路连接，所述rc滤波电路依次连接所述电平转换电路、所述故障逻辑控制电路，所述故障逻辑控制电路分别连接所述pfc电流保护电路所述温度保护电路及所述三与门连接的输入端连接，所述三与门的输出端与所述脉冲驱动电路的第一端连接，所述脉冲驱动电路的第二端与所述故障输出电路连接。

10、优选的，所述自举电路包括第一电容、高侧功率管q1、低侧功率管q2、mos管q3、用于连接高侧驱动信号的高侧驱动开关、以及用于连接低侧驱动信号的低侧驱动开关；所述高侧驱动开关的第一端分别连接所述mos管q3的源极和所述第一电容的第一端，所述高侧驱动开关的第二端连接所述高侧功率管q1的基极；所述高侧驱动开关的第三端分别连接所述第一电容的第二端和所述高侧功率管q1的发射极，所述高侧功率管q1的集电极连接电源电压；所述mos管q3的漏极连接所述供电电压，所述mos管q3的栅极连接所述低侧驱动开关的输入端，所述低侧驱动开关的输出端连接所述低侧功率管q2的基极，所述低侧功率管q2的发射极连接第一电阻并接地，所述低侧功率管q2的集电极与所述高侧功率管q1的发射极连接。

11、优选的，所述过流保护电路包括第二比较器、第五电阻、第六电阻、第七电阻以及第四mos管；所述第二比较器的正输入端用于连接电流检测信号，所述第二比较器的负输入端连接所述第五电阻的第一端和所述第六电阻的第一端之间，所述第二比较器的输出端连接所述故障逻辑控制电路；所述第五电阻的第二端连接基准电压，所述第六电阻的第二端连接所述第七电阻的第一端，所述第七电阻的第二端接地；

12、所述第四mos管的源极连接所述第七电阻的第二端，所述第四mos管的漏极连接所述第七电阻的第一端，所述第四mos管的栅极连接所述故障逻辑控制电路。

13、优选的，所述温度保护电路包括第三比较器、第八电阻、第九电阻、第十电阻以及第五mos管；所述第三比较器的正输入端用于连接电流检测信号，所述第三比较器的负输入端连接所述第八电阻的第一端和所述第九电阻的第一端之间，所述第三比较器的输出端连接所述故障逻辑控制电路；所述第八电阻的第二端连接基准电压，所述第九电阻的第二端连接所述第十电阻的第一端，所述第十电阻的第二端接地；

14、所述第五mos管的源极连接所述第十电阻的第二端，所述第五mos管的漏极连接所述第十电阻的第一端，所述第五mos管的栅极连接所述故障逻辑控制电路。

15、优选的，所述计数电路包括第一jk触发器、第二jk触发器及与门，所述第一jk触发器与所述第二jk触发器连接，所述与门还分别连接所述第一jk触发器和所述第二jk触发器。

16、优选的，所述高压集成电路还包括温度采样电路，所述温度采样电路包括第十一电阻和可调电阻，所述第十一电阻的第一端连接所述供电电压，所述第十一电阻的第二端连接所述可调电阻的第一端，所述可调电阻的第二端接地。

17、与相关技术相比，本发明通过将所述高侧驱动电路分别与所述低侧驱动电路和所述电源电路电连接，所述pfc控制器驱动电路与所述低侧驱动电路电连接；所述高侧驱动电路包括高侧欠压保护电路和自举电路；温度保护电路通过检测驱动信号的频率，并选择过温阈值用于实现保护功能；将第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻依次串联，第一比较器的正输入端连接pfc信号输入，第一比较器的负输入端连接第一电阻和第二电阻之间，第一比较器的输出端连接计数电路的第一端，计数电路的第二端连接信号输出端；第一mos管的源极和第一mos管的漏极分别连接第三电阻的两端，第一mos管的栅极连接温度保护电路；第二mos管的源极和第二mos管漏极分别连接第四电阻的两端，第二mos管的源极接地，第二mos管的栅极连接反向器的第一端，反向器的第二端连接第一比较器的输出端。这样通过pfctrip过流保护的触发阈值随pfc功率元件igbt的温度升高而降低，前两次的pfc过流保护触发时，只关断pfc驱动，不影响适三相逆变驱动，第三次pfctrip过流保护，同时关断pfc驱动和三相逆变驱动，保护整个系统，适用于应用场景的7通道驱动hvic。提高驱动ic的灵活性，使驱动ic适用于更多的应用场合，具有更高的可靠性，提高产品市场竞争力。