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1、(10)申请公布号 CN 104037718 A (43)申请公布日 2014.09.10 CN 104037718 A (21)申请号 201410274393.5 (22)申请日 2014.06.18 H02H 3/06(2006.01) H02H 3/08(2006.01) (71)申请人 无锡新洁能股份有限公司 地址 214131 江苏省无锡市滨湖区高浪东路 999 号 （与华清路交叉口） 无锡 （滨湖） 国 家信息传感中心 -B1 楼东侧 2 楼 (72)发明人 朱袁正 张心益 (74)专利代理机构 无锡市大为专利商标事务所 ( 普通合伙 ) 32104 代理人 曹祖良 张涛 (54。
2、) 发明名称 一种单周期电流控制功率模块装置 (57) 摘要 本发明涉及一种单周期电流控制功率模块装 置， 其包括用于接收 PWM 信号并驱动功率开关组 件 B1 工作的驱动电路 ； 还包括用于采集功率开 关组件 B1 工作电流的电流检测装置， 所述电流 检测装置与单周期电流控制电路连接， 单周期电 流控制电路的输出端与驱动电路连接， 单周期电 流控制电路的输入端接收 PWM 信号 ； 电流检测装 置将检测到的功率开关组件 B1 的工作电流传输 至单周期电流控制电路 ； 本发明能产生过流保护 信号， 此过流保护信号能立即关闭并锁存开关组 件， 保证开关组件中的电流不至于过大， 当下一个 PWM。
3、 脉冲信号到后， 能自动解锁并驱动开关组件， 让功率模块继续有效工作。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 7 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书7页 附图3页 (10)申请公布号 CN 104037718 A CN 104037718 A 1/1 页 2 1. 一种单周期电流控制功率模块装置， 其特征是 ： 包括用于采集功率开关组件 B1 工 作电流的电流检测装置， 所述电流检测装置与单周期电流控制电路连接， 单周期电流控制 电路的输出端与功率模块的驱动电路连接， 单周期电流控制电路的输入端接收 PWM 驱动信。
4、 号 ； 电流检测装置将检测到的功率开关组件 B1 的工作电流传输至单周期电流控制电路 ； 当所述功率开关组件 B1 的工作电流与单周期电流控制电路中预设的保护电流匹配 时， 单周期电流控制电路向驱动电路传输驱动停止信号， 以通过驱动电路关闭功率开关组 件B1， 直至下一周期的PWM信号触发单周期电流控制电路 ； PWM信号触发单周期电流控制电 路后， 所述单周期电流控制电路向驱动电路传输驱动启动信号， 以通过驱动电路驱动功率 开关组件 B1 工作。 2. 根据权利要求 1 所述的单周期电流控制功率模块装置， 其特征是 ： 所述功率开关组 件B1包括至少一个功率开关元件， 所述功率开关元件为D。
5、BC基板或金属基板上装有至少一 个芯片的结构， 或在金属基板或 PCB 基板上设置有至少一个分立功率开关器件的结构。 3. 根据权利要求 2 所述的单周期电流控制功率模块装置， 其特征是 ： 所述芯片、 分立功 率开关器件为全控型半导体器件或半控型半导体器件。 4. 根据权利要求 1 所述的单周期电流控制功率模块装置， 其特征是 ： 所述单周期电流 控制电路包括至少一个电压比较器电路以及至少一个触发器电路， 所述电压比较器电路的 输出端与触发器电路的置位端连接， 触发器电路的输出端与驱动电路连接， 触发器电路的 复位端与 PWM 信号连接。 5. 根据权利要求 1 所述的单周期电流控制功率模块。
6、装置， 其特征是 ： 所述电流检测装 置包括采样电阻电路或电流互感器。 6. 根据权利要求 4 所述的单周期电流控制功率模块装置， 其特征是 ： 所述单周期电流 控制电路中的预设保护电流通过电压比较器电路直接设定， 或根据功率开关组件 B1 的工 作状态对电压比较器电路直接设定的预设保护电流进行调节。 7. 根据权利要求 4 所述的单周期电流控制功率模块装置， 其特征是 ： 所述触发器电路 包括复位端可接收至少一路 PWM 信号的触发器， 触发器的置位端与电压比较器电路连接， 电压比较器电路包括至少一个电压比较器， 所述电压比较器的一个输入端与电流检测装置 的输出端连接， 电压比较器的另一输入。
7、端与设定分压电路连接 ； 电压比较器的输出端连触 发器的置位端， 以能对触发器进行置位。 权 利 要 求 书 CN 104037718 A 2 1/7 页 3 一种单周期电流控制功率模块装置 技术领域 0001 本发明涉及一种功率模块装置， 尤其是一种单周期电流控制功率模块装置， 属于 功率模块控制的技术领域。 背景技术 0002 目前市场上对于传统的功率模块的保护措施， 一般为采样电流输出给外部控制电 路， 再由外部控制电路给出保护信号， 通过保护信号关闭驱动电路的方式来保护功率模块， 其存在如下不足之处 ： 1、 功率模块内部检测电流装置发出过流信号给外部控制电路， 再由外部控制电路判断 。
8、和关闭驱动电路， 这种控制方式存在着信号延时。因为开关组件过流损坏发生过程的时间 非常短， 当发生过流情况时， 在此信号延时时间内， 控制器还未做出保护动作， 而开关组件 可能已过流损坏。 0003 2、 功率模块内部检测电流装置发出过流信号， 控制电路关闭并锁存驱动电路后， 关闭与锁存信号不能自动恢复， 功率模块有可能停止工作。 发明内容 0004 本发明的目的是克服现有技术中存在的不足， 提供一种单周期电流控制功率模块 装置， 其能触发产生过流保护信号， 过流保护信号能立即关闭并锁存开关组件， 保证开关组 件中的电流不至于过大， 当下一个控制脉冲信号到后， 能自动解锁并驱动开关组件， 让功。
9、率 模块继续有效工作。 0005 按照本发明提供的技术方案， 所述单周期电流控制功率模块装置， 包括用于接收 PWM 信号并驱动功率开关组件 B1 工作的驱动电路 ； 还包括用于采集功率开关组件 B1 工作 电流的电流检测装置， 所述电流检测装置与单周期电流控制电路连接， 单周期电流控制电 路的输出端与驱动电路连接， 单周期电流控制电路的输入端接收 PWM 信号 ； 电流检测装置 将检测得到的功率开关组件 B1 的工作电流传输至单周期电流控制电路 ； 当所述功率开关组件 B1 的工作电流与单周期电流控制电路中预设的保护电流匹配 时， 单周期电流控制电路向驱动电路传输驱动停止信号， 以通过驱动电。
10、路关闭功率开关组 件B1， 直至下一周期的PWM输入信号触发单周期电流控制电路 ； PWM输入信号触发单周期电 流控制电路后， 所述单周期电流控制电路向驱动电路传输驱动启动信号， 以通过驱动电路 驱动功率开关组件 B1 工作。 0006 所述功率开关组件B1包括至少一个功率开关元件， 所述功率开关元件为DBC基板 或金属基板上装有至少一个芯片的结构， 或在金属基板或 PCB 基板上设置有至少一个分立 功率开关器件的结构。 0007 所述芯片、 分立功率开关器件为全控型半导体器件或半控型半导体器件。 0008 所述单周期电流控制电路包括至少一个电压比较器电路以及至少一个触发器电 路， 所述电压比。
11、较器电路的输出端与触发器电路的置位端连接， 触发器电路的输出端与驱 说 明 书 CN 104037718 A 3 2/7 页 4 动电路连接， 触发器电路的复位端与 PWM 信号连接。 0009 所述电流检测装置包括采样电阻电路或电流互感器。 0010 所述单周期电流控制电路中的预设保护电流通过电压比较器电路直接设定， 或根 据功率开关组件 B1 的工作状态对电压比较器电路直接设定的预设保护电流进行调节。 0011 所述触发器电路包括复位端可接收至少一路 PWM 信号的触发器， 触发器的置位端 与电压比较器电路连接， 电压比较器电路包括至少一个电压比较器， 所述电压比较器的一 个输入端与电流检。
12、测装置的输出端连接， 电压比较器的另一输入端与设定分压电路连接 ； 电压比较器的输出端连触发器的置位端， 以能对触发器进行置位。 0012 本发明的优点 ： 采用单周期电流控制技术后， 功率开关组件中每个工作周期内所 承受的电流由 PWM 信号控制， 一旦 PWM 信号失控， 造成功率开关组件中的电流快速增加， 在 功率开关组件的过流保护点快速关闭功率开关组件， 从而安全可靠地保护开关组件， 提高 功率开关组件的可靠性。 0013 在一个工作周期内， 当功率开关组件产生过电流时， 电压比较器电路和触发器电 路关闭并锁存功率开关组件的驱动电路， 让功率开关组件中不再流过电流。下一个周期的 PWM。
13、 信号能迅速复位触发器电路， 解锁过流保护信号， 使 PWM 信号通过驱动电路驱动功率开 关组件， 让功率开关组件正常工作。 0014 通过可调比较电压的方式， 可让功率开关组件内开关组件的过电流设定点变化。 如在环境温度比较高时， 一般开关组件的最大允许电流会减小， 这时可通过将过电流设定 点的比较电压降低， 从而使开关组件中流过的最大电流也相应降低， 功率模块得到可靠地 保护。 附图说明 0015 图 1 为本发明的结构框图。 0016 图 2 为本发明多个采样电阻构成电流检测装置的结构框图。 0017 图 3 为本发明单个采样电阻构成电流检测装置的结构框图。 0018 图 4 为本发明集。
14、成采样极的结构框图。 0019 图 5 为本发明可调比较电压的结构框图。 具体实施方式 0020 下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。 0021 如图 1 所示 ： 本发明包括用于接收 PWM（Pulse Width Modulation） 信号并驱动功 率开关组件 B1 工作的驱动电路 ； 还包括用于采集功率开关组件 B1 工作电流的电流检测装 置， 所述电流检测装置与单周期电流控制电路连接， 单周期电流控制电路的输出端与驱动 电路连接， 单周期电流控制电路的输入端接收 PWM 信号 ； 电流检测装置将检测到的功率开 关组件 B1 中的工作电流传输至单周期电流控制电路 ； 当所述功。
15、率开关组件 B1 的工作电流与单周期电流控制电路中预设的保护电流匹配 时， 单周期电流控制电路向驱动电路传输驱动停止信号， 以通过驱动电路关闭功率开关组 件 B1 的工作状态， 直至下一周期的 PWM 信号触发单周期电流控制电路 ； PWM 信号触发单周 期电流控制电路后， 所述单周期电流控制电路向驱动电路传输驱动启动信号， 以通过驱动 说 明 书 CN 104037718 A 4 3/7 页 5 电路驱动功率开关组件 B1 工作。 0022 本发明实施例中， 功率开关组件 B1 的工作电流与单周期电流控制电路中预设的 保护电流匹配是指功率开关组件 B1 的工作电流大于单周期电流控制电路中预设。
16、保护电 流， 也即是功率开关组件 B1 的工作电流处于过流状态， 此时， 单周期电流控制电路向驱动 电路传输停止信号， 能实现对功率开关组件 B1 的过流保护。与此同时， 单周期电流控制电 路还能对过流保护信号进行锁定， 单周期电流控制电路对过流保护信号锁定直至下一周期 的PWM信号触发为止， 当下一周期的PWM信号触发单周期电流控制电路后， 单周期电流控制 电路能解锁过流保护信号， 并通过驱动电路再次驱动功率开关组件 B1 工作， 提高功率开关 组件 B1 的可靠性。 0023 进一步， 所述功率开关组件 B1 包括至少一个功率开关元件， 所述功率开关元件为 DBC（Direct Bondi。
17、ng Copper） 基板或金属基板上装有至少一个芯片的结构， 或在金属基板 或 PCB（Printed Circuit Board） 基板上设置有至少一个分立功率开关器件的结构。所述 芯片、 分立功率开关器件为全控型半导体器件或半控型半导体器件。 0024 所述在 DBC 基板或金属基板主要是为安装的芯片结构进行散热， 采用全控型半导 体器件或半控型半导体器件均为本技术领域通常采用的功率开关元件的形式， 在 DBC 基板 或金属基板上装有芯片结构是指将多个功率开关元件以集成的形式存在， 金属基板一般可 以采用铝基板、 铜基板或铁基板等。 0025 进一步， 所述单周期电流控制电路包括至少一个。
18、电压比较器电路以及至少一个触 发器电路， 所述电压比较器电路的输出端与触发器电路的置位端连接， 触发器电路的输出 端与驱动电路连接， 触发器电路的复位端与 PWM 信号连接。 0026 其中， 电压比较器电路可以采用多个分立的电压比较器构成， 也可以采用集成多 个电压比较器的芯片， 具体采用何种方式均为本技术领域所熟知。触发器电路可以采用多 个数字门电路来形成， 也可以采用标准化的触发器。 在具体实施时， 还可以采用电压比较器 电路以及触发器电路集成在一起的集成电路， 或者是电压比较器电路与触发器电路的分立 电路形式。电压比较器电路中电压比较器的数量可以根据功率开关组件 B1 中功率开关元 件。
19、的数量进行相应设置。 0027 所述单周期电流控制电路中的预设保护电流通过电压比较器电路直接设定， 或根 据功率开关组件 B1 的工作状态对电压比较器电路直接设定的预设保护电流进行调节。本 发明实施例中， 根据功率开关组件 B1 的工作环境、 电路工作状态进行调节， 从而使得功率 开关组件 B1 的最大保护电流可以进行相应调节。 0028 所述触发器电路包括至少一个触发器和信号处理电路， 触发器的复位端接收 PWM 信号， 触发器的置位端与电压比较器电路连接， 电压比较器电路包括至少一个电压比较器， 所述电压比较器的同相端与电流检测装置的输出端连接， 电压比较器的一个输入端与设定 分压电路连接。
20、。 0029 本发明实施例中， 电压比较器对功率开关组件 B1 的工作电流与设定的保护电流 进行比较， 当功率开关组件 B1 的工作电流大于设定的保护电流时， 电压比较器能向触发器 电路输出过流信号， 只要电压比较器电路中有过流信号输入时， 触发器均会向驱动电路传 输驱动停止信号， 以避免功率开关组件 B1 处于过流工作状态。 0030 所述电流检测装置包括采样电阻电路或电流互感器。具体地， 所述电流检测装 说 明 书 CN 104037718 A 5 4/7 页 6 置可以采用功率开关组件串接电阻的方式， 让功率开关组件中的电流在电阻上形成电压， 以供电压比较器电路比较后产生过流信号， 所述。
21、电流检测装置也可以采用电流互感器的方 式， 让功率开关组件中的电流在电流互感器的副边形成电压， 以供电压比较器电路比较产 生过流信号。所述电流检测装置还可以采用功率开关组件集成电流检测极的方式， 让功率 开关组件 B1 中的电流在电流检测极上形成电压， 以供电压比较器电路比较产生过流信号。 图 1 中示出了电流检测装置包括采样电阻 R1、 采样电阻 R2 以及采样电阻 R3 的实施连接情 况。 0031 如图 2 所示， 所述电流检测装置包括电阻 R6、 电阻 R7 以及电阻 R8， 单周期电流控 制电路包括电压比较器 U1、 电压比较器 U2、 电压比较器 U3、 触发器 U4、 电阻 R4。
22、、 电阻 R5 以 及电压VCC ； PWM信号与触发器U4的复位端连接， 触发器U4的输出端与驱动电路连接， 电压 VCC、 电阻 R4、 电阻 R5 构成设定分压电路， 电压比较器 U1、 电压比较器 U2、 电压比较器 U3 的 输出端与触发器 U4 的各个置位端连接， 电压比较器 U1 的一输入端、 电压比较器 U2 的一输 入端以及电压比较器U3的一输入端均与电阻R4的一端以及电阻R5的一端连接， 电阻R5的 另一端接地， 电阻 R4 的另一端与电压 VCC 连接， 电压比较器 U1 的另一输入端与电阻 R6 的 一端连接， 电阻 R6 的另一端接地， 电压比较器 U2 的另一输入端。
23、与电阻 R7 的一端连接， 电阻 R7 的另一端接地， 电压比较器 U3 的另一输入端与电阻 R8 的一端连接， 电阻 R8 的另一端接 地。 0032 在具体实施时， 电压VCC、 电阻R4以及电阻R5的取值可以根据需要设定， 从而能在 电压比较器U1、 电压比较器U2以及电压比较器U3的输入端得到不同的电压值， 即能形成不 同的预设保护电流。 0033 当功率开关组件 B1 正常工作时， 采样电阻 R6、 采样电阻 R7 以及采样电阻 R8 上均 产生与功率开关组件 B1 中的电流成线性比例关系的电压， 此电压分别输入到电压比较器 U1、 电压比较器 U2 以及电压比较器 U3 的一个输入。
24、端， 由于功率开关组件 B1 正常工作时， 采 样电阻 R6、 采样电阻 R7 以及采样电阻 R8 上的电压低于电压比较器 U1、 电压比较器 U2 以及 电压比较器 U3 一个输入端的电压， 因此电压比较器 U1、 电压比较器 U2 以及电压比较器 U3 均输出一个固定的电平， 允许驱动电路正常工作， PWM 信号控制功率开关组件 B1 连续工作， 整个功率开关组件 B1 正常输出功率。 0034 当在采样电阻R6， 采样电阻R7以及采样电阻R8中的任一电阻上产生过电流信号， 均会使采样电阻 R6， 采样电阻 R7， 采样电阻 R8 上的电压升高， 当采样电阻 R6， 采样电阻 R7， 采样。
25、电阻 R8 中任一电阻上的电压高于相应的电压比较器另一输入端的电压时， 相应的电 压比较器反转输出与原先相反的电平， 电压比较器输出的电平变化触发触发器 U4， 触发器 U4 的输出状态反转并关闭驱动电路， 功率开关组件 B1 中的电流关断， 保护了功率开关组件 B1 不因产生过电流而损坏， 触发器 U4 产生并锁存过电流信号， 即使功率开关组件 B1 中的 电流已降低到正常电流， 触发器U4仍然能关闭驱动电路， 直到下一个PWM脉冲周期来临时， PWM 信号的上升沿给触发器 U4 复位信号， 使触发器 U4 输出恢复正常电平， 从而允许驱动电 路工作， 功率开关组件 B1 继续正常工作。 0。
26、035 如图 3 所示， 为单个采样电阻的单周期电流控制功率模块实施例， 其中， 电流检测 装置包括电阻 R11， 单周期电流控制电路包括触发器 U5、 电压比较器 U6、 电阻 R9、 电阻 R10 以及电压 VCC ； 其中， 电阻 R9、 电阻 R10 以及电压 VCC 形成设定分压电路， 电压比较器 U6 形 说 明 书 CN 104037718 A 6 5/7 页 7 成电压比较器电路， 触发器 U5 形成触发器电路。PWM 驱动信号与触发器 U5 的复位端连接， 电压比较器U6的输出端与触发器U5的置位端连接， 电压比较器U6的一个输入端与电阻R9 的一端、 电阻 R10 的一端连。
27、接， 电阻 R10 的另一端接地， 电阻 R9 的另一端与电压 VCC 连接， 电压比较器 U6 的另一输入端与电阻 R11 的一端连接， 电阻 R11 的另一端接地， 电阻 R11 的 一端也与功率开关组件 B1 相连。 0036 当功率开关组件 B1 正常工作时， 采样电阻 R11 上产生与功率开关组件 B1 中的电 流成线性比例的电压， 此电压输入到电压比较器 U6 的一个输入端， 由于正常工作时采样电 阻 R11 上的电压低于电压比较器 U6 另一输入端的电压， 因此电压比较器 U6 输出一个固定 电平， 允许驱动电路正常工作， PWM 信号控制功率开关组件 B1 连续工作， 整个功率。
28、开关组件 B1 正常输出功率。 0037 当采样电阻R11上的电压高于电压比较器U6一个输入端的电压时， 电压比较器U6 反转输出与原先相反的电平， 电压比较器U6输出电平的变化触发触发器U5， 触发器U5反转 输出与原先相反的电平并关闭驱动电路， 功率开关组件 B1 中的电流关断， 保护了功率开关 组件B1不因产生过电流而损坏， 此触发器U5能产生并锁存过电流信号， 即使功率开关组件 B1 中的电流已降低到正常电流， 触发器 U5 仍然能关闭驱动电路， 直到下一个 PWM 脉冲周期 来临时， PWM 信号的上升沿给触发器 U4 复位信号， 使触发器 U5 电路输出原先的电平， 从而 允许驱动。
29、电路工作， 功率开关组件 B1 继续正常工作。 0038 如图 4 所示， 为集成采样极的单周期电流控制功率模块装置实施例， 其中， 所述电 流检测装置包括电阻R14、 电阻R15以及电阻R16， 单周期电流控制电路包括电压比较器U7、 电压比较器 U8、 电压比较器 U9、 触发器 U10、 电阻 R12、 电阻 R13 以及电压 VCC ； PWM 驱动信号 与触发器 U10 的复位端连接， 触发器 U10 的输出端与驱动电路连接 ； 电压 VCC、 电阻 R12、 电 阻 R13 构成设定分压电路， 电压比较器 U7、 电压比较器 U8、 电压比较器 U9 的输出端与触发 器 U10 的。
30、置位端连接， 电压比较器 U7 的一个输入端、 电压比较器 U8 的一个输入端以及电压 比较器 U9 的一个输入端均与电阻 R12 的一端以及电阻 R13 的一端连接， 电阻 R13 的另一端 接地， 电阻R12的另一端与电压VCC连接， 电压比较器U7的另一输入端与电阻R14的一端连 接， 电阻 R14 的另一端接地， 电压比较器 U8 的另一输入端与电阻 R15 的一端连接， 电阻 R15 的另一端接地， 电压比较器 U9 的另一输入端与电阻 R16 的一端连接， 电阻 R16 的另一端接 地。功率开关组件 B1 是带有内部电流检测装置的功率器件， 即功率开关组件 B1 的功率开 关带有电。
31、流采样输出极。电阻 R14、 电阻 R15 以及电阻 R16 分别连接到功率开关组件 B1 的 电流采样输出极上。 0039 当功率开关组件 B1 正常工作时， 采样电阻 R14、 采样电阻 R15、 采样电阻 R16 上的 电压分别输入到电压比较器U7、 电压比较器U8以及电压比较器U9的一个输入端， 由于正常 工作时采样电阻上的电压低于电压比较器一个输入端的电压， 因此电压比较器 U7、 电压比 较器 U8 以及电压比较器 U8 均输出一个固定电平， 允许驱动电路正常工作， PWM 信号控制功 率开关组件 B1 连续工作， 整个功率开关组件 B1 正常输出功率。 0040 当功率开关组件 。
32、B1 内任一功率开关产生过电流信号， 均会使采样电阻 R14， 采样 电阻 R15， 采样电阻 R16 上的电压升高， 当采样电阻 R14、 采样电阻 R15 或采样电阻 R16 上的 电压高于相应的电压比较器输入端的电压时， 相应的电压比较器反转输出与原先相反的电 平， 电压比较器的输出电平的变化触发触发器 U10， 触发器 U10 输出与原先相反的电平并关 说 明 书 CN 104037718 A 7 6/7 页 8 闭驱动电路， 功率开关组件B1中的电流关断， 保护了功率开关组件B1不因产生过电流而损 坏， 此触发器 U10 能产生并锁存过电流信号， 即使功率开关组件 B1 中的电流已降。
33、低到正常 电流， 触发器 U10 仍然能关闭驱动电路， 直到下一个 PWM 脉冲周期来临时， PWM 输入信号的 上升沿给触发器 U10 复位信号， 使触发器 U10 输出原先的电平， 从而允许驱动电路工作， 功 率开关组件 B1 继续正常工作。 0041 如图 5 所示， 为可调比较电压的单周期电流控制功率模块装置， 电流检测装置包 括电阻R19， 单周期电流控制电路包括触发器U11、 电压比较器U12、 电阻R17、 电阻R18、 电压 比较器 U13 以及电压 VCC ； 其中， 电阻 R17、 电阻 R18 以及电压 VCC 形成设定分压电路， 电压 比较器 U12 形成电压比较器电路。
34、， 触发器 U11 形成触发器电路。PWM 驱动信号与触发器 U11 的复位端连接， 电压比较器 U12 的输出端与触发器 U11 的置位端连接， 电压比较器 U12 的一 个输入端与电阻 R17 的一端、 电阻 R18 的一端连接， 电阻 R18 的另一端接地， 电阻 R17 的另 一端与电压 VCC 连接， 电压比较器 U12 的另一输入端与电阻 R19 的一端连接， 电阻 R19 的另 一端接地， 电阻 R19 的一端也与功率开关组件 B1 相连。电压比较器 U12 的一个输入端还与 电压比较器 U13 的输出端连接， 电压比较器 U13 的反相端与所述电压比较器 U13 的输出端 连接。
35、， 形成电压跟随器。电压比较器 U13 的同相端与控制器的比较电压连接， 此外， 控制板 还能检测功率开关组件 B1 的温度信号。 0042 当功率开关组件 B1 正常工作时， 采样电阻 R19 上的电压同功率开关组件 B1 中的 电流成线性比例关系， 此电压输入到电压比较器 U12 的一个输入端， 由于正常工作时采样 电阻 R19 上的电压低于电压比较器 U12 一个输入端的电压， 因此电压比较器 U12 输出一固 定电平， 允许驱动电路正常工作， PWM 信号控制功率开关组件 B1 连续工作， 整个功率开关组 件 B1 正常输出功率。 0043 当功率开关组件 B1 中产生过电流信号， 会。
36、使采样电阻 R9 上的电压升高， 当电阻 R19上的电压高于电压比较器U12一个输入端的电压时， 电压比较器U12反转输出相反的电 平， 电压比较器 U12 输出电平的变化触发触发器 U11， 触发器 U12 输出与原先相反的电平并 关闭驱动电路， 功率开关组件B1中的电流关断， 保护了功率开关组件B1不因产生过电流而 损坏， 此触发器 U11 能产生并锁存过电流信号。在这个工作周期内， 即使功率开关组件 B1 中的电流已降低到正常电流， 触发器U11仍然能关闭驱动电路， 直到下一个PWM脉冲周期来 临时， PWM 信号的上升沿给触发器 U11 复位信号， 使触发器 U11 输出原先的电平， 。
37、从而允许 驱动电路工作， 功率开关组件 B1 继续正常工作。 0044 当功率开关组件B1的环境温度升高时， 功率开关组件B1的许用电流会降低， 此时 应根据开关组件的温度电流降额特性曲线， 将电压比较器 U12 一个输入端的电压降低， 此 时功率开关组件 B1 中的最大许用电流也就降低， 从而保证了功率开关组件 B1 能够在高温 的环境下安全工作。具体实施时， 根据功率开关组件 B1 的温度信号， 降低电压比较器 U12 一个输入端的电压。当然， 在具体实施时， 还可以通过其他方式来调节电压比较器 U12 一个 输入端的电压， 来达到调节预设保护电流的目的。 0045 本发明采用单周期电流控。
38、制技术后， 功率开关组件 B1 中每个工作周期内所承受 的电流由 PWM 信号控制， 一旦 PWM 信号失控， 造成功率开关组件 B1 中的电流快速增加， 在功 率开关组件 B1 的过流保护点快速关闭功率开关组件 B1， 从而安全可靠地保护开关组件， 提 高功率开关组件 B1 的可靠性。 说 明 书 CN 104037718 A 8 7/7 页 9 0046 在一个工作周期内， 当功率开关组件 B1 产生过电流时， 电压比较器电路和触发器 电路关闭并锁存功率开关组件 B1 的驱动电路， 让功率开关组件 B1 中不再流过电流。下一 个周期的PWM信号的上升沿能迅速复位触发器电路， 解锁过流保护信。
39、号， 使PWM信号通过驱 动电路驱动功率开关组件 B1， 让功率开关组件 B1 正常工作。 0047 通过可调比较电压的方式， 可让功率开关组件 B1 的过电流设定点变化。如在环境 温度比较高时， 一般开关组件的最大允许电流会减小， 这时可通过将过电流设定点的比较 电压降低， 从而使开关组件中流过的最大电流也相应降低， 功率模块得到可靠地保护。 说 明 书 CN 104037718 A 9 1/3 页 10 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104037718 A 10 2/3 页 11 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 104037718 A 11 3/3 页 12 图 5 说 明 书 附 图 CN 104037718 A 12 。