SPIC电路的基本功能和典型构成

1.PIC定义

功率集成电路（PIC）是指所处理电流至少为1A、输出电压额定值大于50V或功率大于1W（或2W）的集成电路^[3]。PIC将信息采集、处理及功率控制结合为一体，是机电一体化的关键接口和功率系统芯片（PSoC）的核心技术，是电力电子器件技术与微电子技术相结合的产物。与传统集成电路（IC）的不同之处在于，PIC是将功率器件与逻辑、控制、保护、传感、检测、自诊断等信息电子电路制作在同一基片上，封装为一个独立的整体，使其免受过电压、过电流及过热等应力的损害。

2.PIC分类

PIC可分为高压集成电路（HVIC）和智能功率集成电路（SPIC）两大类。

HVIC是指横向高压器件与逻辑或模拟控制电路的单片集成，内部包含低压控制电路和高压功率输出两部分。为了实现低压与高压两部分的单片集成，要求高、低压器件必须在电学参数和制作工艺上兼容。HVIC的应用涉及开关电源、电机驱动、汽车电子、工业控制及家用电器等诸多领域。在这些应用领域内，器件的主要性能是要求高压容量。因此，在HVIC中除了必须用的横向高压器件，如横向双扩散DMOS（LDMOS）及横向IGBT（LIGBT）外，还有低压的互补型MOS（CMOS）与双极型晶体管等组成的逻辑控制电路。

SPIC是指纵向功率器件与逻辑或模拟控制电路的单片集成。基本功能及实现这些功能所需的电路和典型器件见表6-2^[4]。一般分为三大系统功能，即由功率器件和驱动电路组成的功率控制部分，由模拟电路和检测电路组成的传感与保护系统，以及由逻辑电路（高密度CMOS）组成的接口电路。(www.xing528.com)

表6-2 SPIC的基本功能

SPIC的典型构成如图6-2所示，它不仅能对微处理器接收的信号作出响应，而且能够传送与工作状态或负载监测有关的信息，如过热关断、短路或环路等。其中接口电路功能是通过能完成编码和译码功能的逻辑电路来实现。为避免芯片工作时产生闩锁现象，还要集成高密度CMOS逻辑电路，电路的设计相对较复杂。SPIC的发展趋势是工作频率更高、功率更大、功耗更低、功能更全。

图6-2 SPIC的典型构成