一种功率半导体PFC模块的制作方法

本发明属于电力电子领域，涉及功率半导体pfc模块。

背景技术：

1、在当今电力电子领域，电力电子模块呈现出多样化的封装形式与应用特点。常见的情况主要有两类：其一，是将 igbt（绝缘栅双极型晶体管）与快恢复二极管或者mosfet（金属氧化物半导体场效应晶体管）的级联组合进行简单封装，形成基础的模块组合；其二，则是进一步把驱动电路也与 igbt或mosfet 一同封装，构成相对更集成化的模块样式。

2、在设计功率半导体pfc模块时，鉴于功率半导体在机械及电相关方面的破坏排除中，过流、过压、过温等问题主要根源在于热效应、电场迁移、压电效应以及辐射效应，且在家电、工业等电力电子应用领域中，多数失效模式都是间接或直接由热效应引发破坏，而热效应又会进一步直接或间接导致局部或整体过流，因此将电流控制作为整个模块设计的核心要点，如何设计pfc（功率因数校正）功率模块避免热效应破坏，需要寻找新的方式和方法。

技术实现思路

1、有鉴于此，需要克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个，本发明提供了一种功率半导体pfc模块，包括功率半导体器件、桥堆、二极管、电流传感器、温度传感器、用于驱动功率半导体器件的驱动部件，所述功率半导体器件、所述桥堆、所述开关管、所述二极管、所述电流传感器、所述温度传感器被封装在模块中，所述桥堆联结电流传感器依次联结所述电流传感器、所述开关管和所述二极管，直至形成至所述桥堆的回路，所述电流传感器安装在监测设施功率半导体器件电流的电路中。

2、根据本发明背景技术中对现有技术所述，在应用功率半导体pfc模块时，多数失效模式都是间接或直接由热效应引发破坏，而热效应又会进一步直接或间接导致局部或整体过流；而本发明公开的功率半导体pfc模块，通过所述电流传感器设置在所述半导体功率器件的电路上，监测影响半导体功率器件热效应等失效情况的电流数值，当电流数值超出阈值或超出阈值预定时间时，对半导体功率器件进行关断或调整，并可以配合温度传感器、电感短路保护传感组件、抗电磁干扰保护组件、电流噪声控制组件等任一项或任几项组合，共同监测模块中的相应参数，在超出预期阈值时，关断或进行调整功率半导体状态，避免出现失效或损坏等情况。

3、另外，根据本发明公开的功率半导体pfc模块，还具有如下附加技术特征：

4、进一步地，半导体功率器件为独立半导体功率器件或多个半导体功率器件串联形成的半导体功率器件组合。

5、进一步地，所述半导体功率器件为功率二极管或双极型晶体管或功率场效应晶体管或绝缘栅双极型晶体管或上述功率半导体器件的串联/并联组合，所述电流传感器设置在所述半导体功率器件的电路上，或所述电流传感器与每一个单个半导体功率芯片联结，监测所述单个半导体功率芯片通过的电流。

6、进一步地，所述电流传感器测得的电流值在预期范围内，所述半导体功率器件处于正常工作状态下，所述电流传感器测得的电流值超出预期电流阈值后，所述半导体功率器件接收触发信号关断或调整输入电流，

7、或

8、所述电流传感器测得的电流值超出预期电流阈值预定时间后，所述半导体功率器件接收触发信号关断或调整输入电流。

9、进一步地，所述半导体功率模块中还设置有温度传感组件；所述温度传感组件测得温度在预期范围内，所述半导体功率器件处于正常工作状态下，所述温度传感器测得的温度超出预期温度阈值后，所述半导体功率器件接收触发信号关断或调整输入电流；

10、或

11、所述温度传感器测得的温度超出预期温度阈值预定时间后，所述半导体功率器件接收触发信号关断或调整输入电流。

12、进一步地，所述半导体功率模块中还设置电路短路保护传感组件；所述电路短路保护传感组件包括所述模块内部检测电路和控制逻辑部件，在电路短路时，所述半导体功率器件接收触发信号关断或调整输入电流。

13、进一步地，所述半导体功率模块中还设置有抗电磁干扰保护组件，所述抗电磁干扰保护组件包括电磁屏蔽组件或滤波组件或上述组件的任意组合。

14、进一步地，所述半导体功率模块中还设置有电流噪声控制组件；所述电流噪声控制组件包括能够有效控制电流噪声的预先设计电流噪声控制电路和预先设计传感器布局结构。

15、进一步地，所述功率半导体pfc模块中还包括和所述功率半导体联结的驱动芯片，所述驱动芯片在接收到触发信号时控制所述功率半导体导通或关闭。

16、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

1.一种功率半导体pfc模块，其特征在于，包括功率半导体器件、桥堆、二极管、电流传感器、温度传感器、用于驱动功率半导体器件的驱动部件，所述功率半导体器件、所述桥堆、所述开关管、所述二极管、所述电流传感器、所述温度传感器被封装在模块中，所述桥堆联结电流传感器依次联结所述电流传感器、所述开关管和所述二极管，直至形成至所述桥堆的回路，所述电流传感器安装在监测设施功率半导体器件电流的电路中。

2.根据权利要求1所述的功率半导体pfc模块，其特征在于，所述半导体功率器件为独立半导体功率器件或多个半导体功率器件串联/并联形成的半导体功率器件组合。

3.根据权利要求1所述的功率半导体pfc模块，其特征在于，所述半导体功率器件为功率二极管或双极型晶体管或功率场效应晶体管或绝缘栅双极型晶体管或上述功率半导体器件的串联/并联组合，所述电流传感器设置在所述半导体功率器件的电路上，或所述电流传感器与每一个单个半导体功率芯片联结，监测所述单个半导体功率芯片通过的电流。

4.根据权利要求1所述的功率半导体pfc模块，其特征在于，所述电流传感器测得的电流值在预期范围内，所述半导体功率器件处于正常工作状态下，所述电流传感器测得的电流值超出预期电流阈值后，所述半导体功率器件接收触发信号关断或调整输入电流；

5.根据权利要求1所述的功率半导体pfc模块，其特征在于，所述半导体功率模块中还设置有温度传感组件；所述温度传感组件测得温度在预期范围内，所述半导体功率器件处于正常工作状态下，所述温度传感器测得的温度超出预期温度阈值后，所述半导体功率器件接收触发信号关断或调整输入电流；

6.根据权利要求1所述的功率半导体pfc模块，其特征在于，所述半导体功率模块中还设置电路短路保护传感组件；所述电路短路保护传感组件包括所述模块内部检测电路和控制逻辑部件，在电路短路时，所述半导体功率器件接收触发信号关断或调整输入电流。

7.根据权利要求1所述的功率半导体pfc模块，其特征在于，所述半导体功率模块中还设置有抗电磁干扰保护组件，所述抗电磁干扰保护组件包括电磁屏蔽组件或滤波组件或上述组件的任意组合。

8.根据权利要求1所述的功率半导体pfc模块，其特征在于，所述半导体功率模块中还设置有电流噪声控制组件；所述电流噪声控制组件包括能够有效控制电流噪声的预先设计电流噪声控制电路和预先设计传感器布局结构。

9.根据权利要求1所述的功率半导体pfc模块，其特征在于，所述功率半导体pfc模块中还包括和所述功率半导体联结的驱动芯片，所述驱动芯片在接收到触发信号时控制所述功率半导体导通或关闭。