一种半导体型功率开关装置及电动车的制作方法

文档序号:11687556阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种半导体型功率开关装置,与中央处理器、电源及负载连接,其特征在于,所述半导体型功率开关装置包括:

I/O缓冲器、IGBT驱动器以及IGBT功率开关;

所述I/O缓冲器连接在所述中央处理器和所述IGBT驱动器之间,所述IGBT功率开关连接在所述IGBT驱动器与所述负载之间,所述电源连接所述IGBT功率开关;

所述I/O缓冲器接收所述中央处理器发出的控制信号,并根据所述控制信号使所述IGBT驱动器控制所述IGBT功率开关的通断;在所述IGBT功率开关导通时,所述电源通过所述IGBT功率开关为所述负载供电;在所述IGBT功率开关关断时,所述电源无法通过所述IGBT功率开关为所述负载供电;所述I/O缓冲器还接收所述IGBT驱动器所发出的上电成功反馈信号,并将所述上电成功反馈信号输出至所述中央处理器。

2.如权利要求1所述的半导体型功率开关装置,其特征在于,所述半导体型功率开关装置还包括电流监测模块和预充控制模块,

所述电流监测模块连接在所述I/O缓冲器与所述IGBT功率开关之间,所述预充控制模块连接在所述I/O缓冲器与所述IGBT功率开关之间,所述电流监测模块还连接所述预充控制模块;

所述电流监测模块监测所述IGBT功率开关在导通过程中输出至所述负载的电流值,并将所述电流值反馈给所述预充控制模块;当所述预充控制模块判断所述电流值超过预设电流阈值时,所述预充控制模块发出电流过大反馈信号至所述I/O缓冲器;所述中央处理器通过所述I/O缓冲器接收所述电流过大反馈信号,并发送电流调整信号至所述I/O缓冲器;所述I/O缓冲器根据所述电流调整信号通过所述IGBT驱动器控制所述IGBT功率开关将所述电流值调整至小于预设电流阈值的状态。

3.如权利要求2所述的半导体型功率开关装置,其特征在于,所述半导体型功率开关装置还包括第一散热模块,所述第一散热模块与所述I/O缓冲器连接;

所述第一散热模块监测所述IGBT驱动器的温度值,当所述第一散热模块监测到所述IGBT驱动器的温度值超过第一预设温度值时,所述第一散热模块对所述IGBT驱动器进行散热处理;

当所述第一散热模块监测到所述IGBT驱动器的温度值超过第二预设温度值时,所述第一散热模块发出第一散热故障信号至所述I/O缓冲器,所述中央处理器通过所述I/O缓冲器接收所述第一散热故障信号,并发送第一关断控制信号至所述I/O缓冲器,所述I/O缓冲器接收所述第一关断控制信号,并根据所述第一关断控制信号使所述IGBT驱动器控制所述IGBT功率开关关断;

当所述第一散热模块监测到所述IGBT驱动器的温度值从所述第二预设温度值降低至第三预设温度值时,所述第一散热模块发出第一导通恢复信号至所述I/O缓冲器,所述中央处理器通过所述I/O缓冲器接收所述第一导通恢复信号,并发送第一导通控制信号至所述I/O缓冲器,所述I/O缓冲器接收所述第一导通控制信号,并根据所述第一导通控制信号使所述IGBT驱动器控制所述IGBT功率开关恢复导通;

其中,所述第一预设温度值小于所述第三预设温度值,所述第三预设温度值小于所述第二预设温度值。

4.如权利要求3所述的半导体型功率开关装置,其特征在于,所述第一散热模块包括第一温度监测单元和第一降温单元,所述第一温度监测单元监测所述IGBT驱动器的温度值;

当所述第一温度监测单元监测到所述IGBT驱动器的温度值超过所述第一预设温度值时,所述第一降温单元对所述IGBT驱动器进行散热处理;

当所述第一温度监测单元监测到所述IGBT驱动器的温度值超过所述第二预设温度值时,所述第一散热模块发出所述第一散热故障信号至所述I/O缓冲器,所述中央处理器通过所述I/O缓冲器接收所述第一散热故障信号,并发送所述第一关断控制信号至所述I/O缓冲器,所述I/O缓冲器接收所述第一关断控制信号,并根据所述第一关断控制信号使所述IGBT驱动器控制所述IGBT功率开关关断;

当所述第一温度监测单元监测到所述IGBT驱动器的温度从所述第二预设温度值降低至所述第三预设温度值时,所述第一散热模块发出所述第一导通恢复信号至所述I/O缓冲器,所述中央处理器通过所述I/O缓冲器接收所述第一导通恢复信号,并发送所述第一导通控制信号至所述I/O缓冲器,所述I/O缓冲器接收所述第一导通控制信号,并根据所述第一导通控制信号使所述IGBT驱动器控制所述IGBT功率开关恢复导通。

5.如权利要求4所述的半导体型功率开关装置,其特征在于,所述半导体型功率开关装置还包括第二散热模块,所述第二散热模块与所述I/O缓冲器连接;

所述第二散热模块监测所述IGBT功率开关的温度值,当所述第二散热模块监测到所述IGBT功率开关的温度值超过所述第一预设温度值时,所述第二散热模块对所述IGBT功率开关进行散热处理;

当所述第二散热模块监测到所述IGBT功率开关的温度值超过所述第二预设温度值时,所述第二散热模块发出第二散热故障信号至所述I/O缓冲器,所述中央处理器通过所述I/O缓冲器接收所述第二散热故障信号,并发送第二关断控制信号至所述I/O缓冲器,所述I/O缓冲器接收所述第二关断控制信号,并根据所述第二关断控制信号使所述IGBT驱动器控制所述IGBT功率开关关断;

当所述第二散热模块监测到所述IGBT功率开关的温度值从所述第二预设温度值降低至所述第三预设温度值时,所述第二散热模块发出第二导通恢复信号至所述I/O缓冲器,所述中央处理器通过所述I/O缓冲器接收所述第二导通恢复信号,并发送第二导通控制信号至所述I/O缓冲器,所述I/O缓冲器接收所述第二导通控制信号,并根据所述第二导通控制信号使所述IGBT驱动器控制所述IGBT功率开关恢复导通。

6.如权利要求5所述的半导体型功率开关装置,其特征在于,所述第二散热模块包括第二温度监测单元和第二降温单元,所述第二温度监测单元监测所述IGBT功率开关的温度值;

当所述第二温度监测单元监测到所述IGBT功率开关的温度值超过所述第二预设温度值时,所述第二降温单元对所述IGBT功率开关进行散热处理,

当所述第二温度监测单元监测到所述IGBT功率开关的温度值超过所述第二预设温度值时,所述第二散热模块发出所述第二散热故障信号至所述I/O缓冲器;所述中央处理器通过所述I/O缓冲器接收所述第二散热故障信号,并发送所述第二关断控制信号至所述I/O缓冲器,所述I/O缓冲器接收所述第二关断控制信号,并根据所述第二关断控制信号使所述IGBT驱动器控制所述IGBT功率开关关断;

当所述第二温度监测单元监测到所述IGBT功率开关的温度值从所述第二预设温度值降低至所述第三预设温度值时,所述第二散热模块发出所述第二导通恢复信号至所述I/O缓冲器,所述中央处理器通过所述I/O缓冲器接收所述第二导通恢复信号,并发送所述第二导通控制信号至所述I/O缓冲器,所述I/O缓冲器接收所述第二导通控制信号,并根据所述第二导通控制信号使所述IGBT驱动器控制所述IGBT功率开关恢复导通。

7.如权利要求4所述的半导体型功率开关装置,其特征在于,所述第一降温单元为风扇。

8.如权利要求6所述的半导体型功率开关装置,其特征在于,所述第二降温单元为风扇。

9.一种电动车,所述电动车包括中央处理器、电源及负载,其特征在于,所述电动车还包括如权利要求1至8任意一项所述的半导体型功率开关装置。

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