一种带过温保护PFC功能的高压集成电路和半导体模块的制作方法

本发明涉及一种带过温保护pfc功能的高压集成电路和半导体模块，属于半导体模块应用。

背景技术：

1、高压集成电路(hvic)，是一种把mcu信号转换成驱动igbt信号的集成电路产品，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，是半导体模块内部的关键芯片。目前包含pfc电路的半导体模块在应用过程中，由于内部的pfc电路发热最大，因此需要对其发热进行及时控制，否则容易导致整个半导体模块失效。

技术实现思路

1、本发明需要解决的技术问题是解决现有的包含pfc电路的半导体模块由于其pfc电路工作发热严重导致容易引起整个半导体模块工作失效问题。

2、具体地，本发明公开一种带过温保护pfc功能的高压集成电路，高压集成电路包括第一施密特电路、第一滤波电路、第一电平转换电路、pfc过温保护电路、与非门、或非门、故障逻辑电路以及输出驱动电路，其中

3、施密特电路的输入端连接pfc控制信号，施密特电路的输出端连接滤波电路的输入端，滤波电路的输出端连接电平转换电路的输入端，电平转换电路的输出端连接与非门的第一输入端，pfc过温保护电路的输出端连接与非门的第二输入端，与非门的输出端连接或非门的第一输入端，故障逻辑电路的输出端连接或非门的第二输入端，或非门的输出端连接输出驱动电路的输入端，输出驱动电路的输出端为pfc驱动输出端。

4、可选地，pfc过温保护电路包括镜像电流源检测模块和比较模块，其中镜像电流源检测模块的第一输出端和镜像电流源检测模块的第二输出端分别连接比较模块的第一输入端和比较模块的第二输入端，镜像电流源检测模块输出跟随温度变化的电压信号，以输出至比较模块，比较模块根据电压信号输出对应的高低电平信号。

5、可选地，镜像电流源检测模块包括第一pmos管、第二pmos管、第三pmos管、电流源、第五pnp三极管和第一电阻，其中

6、第一pmos管的源极、第二pmos管的源极和第三pmos管的源极共接于直流电源正极，第一pmos管的栅极、第二pmos管的栅极、第三pmos管的栅极以及第一pmos管的漏极共接于电流源的输入端，第二pmos管的漏极和第五pnp三极管的发射极共接于镜像电流源检测模块的第一输出端，第三pmos管的漏极和第一电阻的一端共接于镜像电流源检测模块的第二输出端，第一电阻的另一端、第五pnp三极管的基极和第五pnp三极管的集电极共接于地。

7、可选地，比较模块包括比较器和非门，其中

8、比较器的反相输入端为比较模块的第一输入端，比较器的同相输入端为比较模块的第二输入端，比较器的输出端连接非门的输入端，非门的输出端为比较模块的输出端。

9、可选地，pfc过温保护电路还包括第四nmos管和第二电阻，其中

10、第四nmos管的栅极连接非门的输出端，第四nmos管的漏极和第二电阻的一端共接于第一电阻的另一端，第四nmos管的源极和第二电阻的另一端共接于地。

11、可选地，高压集成电路还包括依次连接的第二施密特电路、第二滤波电路、第二电平转换电路，其中第二施密特电路的输入端为pfc电路的电流采样输入端，第二电平转换电路的输出端连接故障逻辑电路的输入端。

12、可选地，输出驱动电路包括第六pmos管、第七nmos管、第三电阻和第四电阻；其中

13、第六pmos管的栅极和第七nmos管的栅极共接于输出驱动电路的输入端，第六pmos管的漏极连接直流电源正极，第六pmos管的源极连接第三电阻的一端，第三电阻的另一端和第四电阻的一端共接于输出驱动电路的输出端，第四电阻的另一端连接第七nmos管的漏极，第七nmos管的源极接地。

14、可选地，高压集成电路还包括高压驱动电路、低压驱动电路、电源电路、电源欠压保护电路和互锁电路，其中互锁电路连接于高压驱动电路和低压驱动电路，电源电路为高压驱动电路、低压驱动电路和互锁电路进行供电。

15、本发明还提出一种半导体模块，半导体模块设置有上述的高压集成电路。

16、本发明的带过温保护pfc功能的高压集成电路，包括第一施密特电路、第一滤波电路、第一电平转换电路、pfc过温保护电路、与非门、或非门、故障逻辑电路以及输出驱动电路，其中施密特电路的输入端连接pfc控制信号，施密特电路的输出端连接滤波电路的输入端，滤波电路的输出端连接电平转换电路的输入端，电平转换电路的输出端连接与非门的第一输入端，pfc过温保护电路的输出端连接与非门的第二输入端，与非门的输出端连接或非门的第一输入端，故障逻辑电路的输出端连接或非门的第二输入端，或非门的输出端连接输出驱动电路的输入端，输出驱动电路的输出端为pfc驱动输出端。pfc过温保护电路起到了实时检测pfc电流的工作温度，并在其工作温升过高时，及时输出过温保护信号以及时控制pfc电路停止工作，避免其发热过高引起整个半导体模块工作失效。

技术特征：

1.一种带过温保护pfc功能的高压集成电路，其特征在于，所述高压集成电路包括第一施密特电路、第一滤波电路、第一电平转换电路、pfc过温保护电路、与非门、或非门、故障逻辑电路以及输出驱动电路，其中

2.根据权利要求1所述的高压集成电路，其特征在于，pfc过温保护电路包括镜像电流源检测模块和比较模块，其中所述镜像电流源检测模块的第一输出端和所述所述镜像电流源检测模块的第二输出端分别连接所述比较模块的第一输入端和所述比较模块的第二输入端，所述镜像电流源检测模块输出跟随温度变化的电压信号，以输出至所述比较模块，所述比较模块根据所述电压信号输出对应的高低电平信号。

3.根据权利要求2所述的高压集成电路，其特征在于，所述镜像电流源检测模块包括第一pmos管、第二pmos管、第三pmos管、电流源、第五pnp三极管和第一电阻，其中

4.根据权利要求2所述的高压集成电路，其特征在于，所述比较模块包括比较器和非门，其中

5.根据权利要求3和4所述的高压集成电路，其特征在于，所述pfc过温保护电路还包括第四nmos管和第二电阻，其中

6.根据权利要求1所述的高压集成电路，其特征在于，所述高压集成电路还包括依次连接的第二施密特电路、第二滤波电路、第二电平转换电路，其中所述第二施密特电路的输入端为pfc电路的电流采样输入端，所述第二电平转换电路的输出端连接所述故障逻辑电路的输入端。

7.根据权利要求1所述的高压集成电路，其特征在于，所述输出驱动电路包括第六pmos管、第七nmos管、第三电阻和第四电阻；其中

8.根据权利要求1至7任意一项所述的高压集成电路，其特征在于，所述高压集成电路还包括高压驱动电路、低压驱动电路、电源电路、电源欠压保护电路和互锁电路，其中互锁电路连接于所述高压驱动电路和所述低压驱动电路，所述电源电路为所述高压驱动电路、低压驱动电路和所述互锁电路进行供电。

9.一种半导体模块，其特征在于，所述半导体模块设置有如权利要求8所述的高压集成电路。

技术总结
本发明涉及一种带过温保护PFC功能的高压集成电路和半导体模块，包括依次彼此连接的第一施密特电路、第一滤波电路和第一电平转换电路，还包括PFC过温保护电路、与非门、或非门、故障逻辑电路以及输出驱动电路，其中施密特电路的输入端连接PFC控制信号，电平转换电路的输出端连接与非门的第一输入端，PFC过温保护电路的输出端连接与非门的第二输入端，与非门的输出端连接或非门的第一输入端，故障逻辑电路的输出端连接或非门的第二输入端，或非门的输出端连接输出驱动电路的输入端，输出驱动电路的输出端为PFC驱动输出端。PFC过温保护电路在工作温升过高时，及时输出过温保护信号控制PFC电路停止工作，避免其发热过高引起整个半导体模块工作失效。

技术研发人员：冯宇翔,左安超,蒋华杏,华庆
受保护的技术使用者：广东汇芯半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13