智能功率集成电路

功率集成电路(PIC)是80年代初出现的新型电子器件，通常是指输出功率大于1W的集成电路。它是微电子技术和电力电子技术相结合的产物。它由功率器件和具有一定功能的电路组合在同一个硅片上或在同一个导热的绝缘衬底上而形成的。前者称为单片功率集成电路，后者称为混合功率集成电路。单片功率集成电路分为两大类；高压功率集成电路(HVIC)和智能功率集成电路(SmartPowerIC)。高压功率集成电路是横向高压器件(承受高压的两个电极都从芯片的同一表面引出)与起控制作用的数字逻辑电路或模拟电路单片集成。目前它的功率水平已达25A/600V。智能功率集成电路大多是纵向功率器件(管芯背面作为主电极，通常它是集电极或漏极)与逻辑或模拟控制电路、传感器电路和保护电路的单片集成。目前它的功率水平为13A/110V和1A/550V。它们所采用的功率器件有双极型器件(如晶体管、晶闸管)、单极型器件(如场效应晶体管)或复合器件(如BIMOS),控制电路大部分采用MOS技术。

智能功率集成电路实现了集成电路功率化，功率器件集成化和智能化，使功率与信息控制统一在一个器件内，成为机电一体化系统中弱电与强电的接口。它不但提供一定功率输出能力，而且具有逻辑、控制、传感、检测、保护和自诊断等功能，从而将智能赋予功率器件。通过智能作用对功率器件状态进行监控。例如，负载开路、过电流、输出短路、电源短路、电源欠电压、过电压、过热等不正常故障出现，电路即作出保护，并输出故障诊断信号。大多数功率集成电路的输入都是TTL或CMOS电平兼容，可以直接由微处理器控制，状态信息也可反馈至微处理器。

智能功率集成电路的使用给电机控制系统装置带来极大方便，简化开发和调整工作，缩小体积，减轻重量，提高可靠性和抗干扰能力，改善性能，而且也节约成本。

智能功率集成电路可分为模拟型和开关型两大类。模拟型以功率运算放大器集成电路为代表。开关型包括单开关的智能功率开关(SmartPowerSwitch)、图腾结构的半桥功率开关、H桥功率开关和三相逆变桥功率开关等。