CN117977992A - 开关电路、功率集成模块及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种开关电路、功率集成模块及车辆，应用于电子电力器件技术领域，开关电路包括至少一个桥臂电路；每一桥臂电路包括上桥臂开关模块和下桥臂开关模块；上桥臂开关模块和下桥臂开关模块串联连接于第一电源端和第二电源端之间，上桥臂开关模块和下桥臂开关模块中的至少一个包括第一开关元件和第二开关元件，第一开关元件与第二开关元件的半导体类型不一致。本发明的技术方案通过单个功率集成模块同时封入所需的不同开关元件，结合不同开关元件的开关损耗低、大电流导通能力强的优点，规避各器件导通能力不足、成本高以及开关损耗大的弱点，兼容原本单一结构的前提下，实现低成本以及高效率的模块方案。

Description

开关电路、功率集成模块及车辆

技术领域

本发明涉及电子电力器件技术领域，特别涉及一种开关电路、功率集成模块及车辆。

背景技术

现有的用于新能源汽车的功率模块的类型主要有SiC MOSFET等第三代半导体功率器件、Si IGBT等第二代半导体功率器件。这些半导体功率器件存在各自优缺点。下面以SiC MOSFET与Si IGBT为例，对上述半导体功率器件的优缺点进行介绍。如图1和图2所示，SiC不存在正向开启电压，小电流压降低，导通损耗小，但大电流导通损耗不如IGBT；SiC在所有电流下开关损耗均小于IGBT，所以使用SiC和/或IGBT集成的功率模块有如下特点：

如图3所示，SiC功率模块具有开关损耗低、效率高的优点，但价格较高，为满足整车的动力性要求，使用纯SiC方案的模块的SiC用量较大，导致成本极高；

如图4所示，IGBT功率模块具有大电流能力强、成本低廉的优点，但由于IGBT芯片存在正向导通电压，小电流时导通损耗较大，且开关效率受制于其拖尾电流；

如图5所示，SiC和IGBT并联功率模块通过控制开关顺序，可以达到兼顾中小电流效率和峰值电流能力的目的，但该方案使用两个模块，封装成本高，空间占用大，功率密度降低，水冷散热器流阻增大，散热效果不佳。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种开关电路，旨在通过单个功率集成模块同时封入所需的不同开关元件，结合不同开关元件的开关损耗低、大电流导通能力强的优点，规避各器件导通能力不足、成本高以及开关损耗大的弱点，兼容原本单一结构的前提下，实现低成本以及高效率的模块方案。

为实现上述目的，本发明提出的开关电路，包括：

每一所述桥臂电路包括上桥臂开关模块和下桥臂开关模块；

所述上桥臂开关模块和所述下桥臂开关模块串联连接于第一电源端和第二电源端之间，所述上桥臂开关模块和所述下桥臂开关模块中的至少一个包括第一开关元件和第二开关元件，所述第一开关元件与所述第二开关元件的半导体类型不一致。

在一实施例中，所述第一开关元件和/或所述第二开关元件的器件类型包括GTO、GTR、MOSFET、COMFET、HEMT、SIT、IGBT、IGCT、JFET；

所述第一开关元件和/或所述第二开关元件的半导体材质包括SiC、Si、GaN；

所述第一开关元件和/或所述第二开关元件的半导体类型为GTO、GTR、MOSFET、COMFET、HEMT、SIT、IGBT、IGCT、JFET中的任意一种与SiC、Si、GaN中的任意一种的组合。

在一实施例中，所述第一开关元件是SiC MOSFET，所述第二开关元件是Si IGBT。

在一实施例中，所述上桥臂开关模块和/或所述下桥臂开关模块还包含第三开关元件，所述第三开关元件与对应桥臂开关模块的第一开关元件和第二开关元件并联连接，所述第一开关元件、所述第二开关元件以及所述第三开关元件的半导体类型互不相同。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种功率集成模块，包括基板和如上所述的开关电路，所述开关电路集成于所述基板上。

在一实施例中，所述功率集成模块还包括：

驱动电路，用于驱动所述开关电路导通或关断；

控制电路，分别与所述驱动电路和所述开关电路电连接；

所述控制电路，用于接收电流脉冲信号，并根据接收到的电流脉冲信号控制所述驱动电路驱动所述开关电路导通或关断。

在一实施例中，所述控制电路还用于在接收到小电流小脉冲信号，且小电流小脉冲信号为高电平信号时，控制所述开关电路的第一开关元件导通；

和/或，用于在接收到小电流小脉冲信号，且小电流小脉冲信号为低电平信号时，控制所述第一开关元件关断。

在一实施例中，所述小电流小脉冲信号的电流范围为0-100A、脉冲范围为0-20%。

在一实施例中，所述控制电路还用于在接收到中等电流中等脉冲信号，且中等电流中等脉冲信号为高电平信号时，控制所述开关电路的第一开关元件导通，且延时第一预设时长后，控制所述开关电路的第二开关元件导通；

和/或，用于在接收到中等电流中等脉冲信号，且中等电流中等脉冲信号为低电平信号时，控制所述第二开关元件关断，且延时第一预设时长后，控制所述第一开关元件关断。

在一实施例中，所述中等电流中等脉冲信号的电流范围为100-300A、脉冲范围为20-60%。

在一实施例中，所述控制电路还用于在接收到第一大电流大脉冲信号，且第一大电流大脉冲信号为高电平信号时，控制所述开关电路的第二开关元件导通，且延时第二预设时长后，控制所述开关电路的第一开关元件导通；

和/或，用于在接收到第一大电流大脉冲信号，且第一大电流大脉冲信号为低电平信号时，控制所述第一开关元件关断，且延时第二预设时长后，控制所述第二开关元件关断。

在一实施例中，所述第一大电流大脉冲信号的电流范围为300-600A、脉冲范围为60-90%。

在一实施例中，所述控制电路还用于在接收到第二大电流大脉冲信号，且第二大电流大脉冲信号为高电平信号时，控制所述开关电路的第二开关元件导通；

和/或，用于在接收到第二大电流大脉冲信号，且第二大电流大脉冲信号为低电平信号时，控制所述第二开关元件关断。

在一实施例中，所述第二大电流大脉冲信号的电流范围为600-707A、脉冲范围为90-100%。

在一实施例中，所述开关电路的桥臂电路的数量为多个，多个所述桥臂电路并联设置，并沿第一方向依次排列设置于所述基板上。

在一实施例中，多个所述桥臂电路的上桥臂开关模块沿第一方向并排设置，多个所述桥臂电路的下桥臂开关模块沿第一方向并排设置。

在一实施例中，同一所述桥臂电路的上桥臂开关模块与下桥臂开关模块沿第二方向间隔设置，所述第二方向与所述第一方向相交。

在一实施例中，每一所述桥臂电路的上桥臂开关模块包括第一开关元件和第二开关元件，所述上桥臂开关模块的第一开关元件和第二开关元件沿所述第一方向并排设置；

和/或，每一所述桥臂电路的下桥臂开关模块包括第一开关元件和第二开关元件，所述下桥臂开关模块的第一开关元件和第二开关元件沿所述第一方向并排设置。

在一实施例中，每一所述桥臂电路的上桥臂开关模块与下桥臂开关模块沿所述第一方向并排且相邻设置。

在一实施例中，每一所述桥臂电路的上桥臂开关模块包括第一开关元件和第二开关元件，所述上桥臂开关模块的第一开关元件和第二开关元件沿所述第一方向并排且相邻设置；

和/或，每一所述桥臂电路的下桥臂开关模块包括第一开关元件和第二开关元件，所述下桥臂开关模块的第一开关元件和第二开关元件沿所述第一方向并排且相邻设置。

在一实施例中，所述基板包括第一子基板和第二子基板，多个所述桥臂电路的上桥臂开关模块设于所述第一子基板，多个所述桥臂电路的下桥臂开关模块设于所述第二子基板。

在一实施例中，每一所述桥臂电路的上桥臂开关模块包括第一开关元件和第二开关元件，所述上桥臂开关模块的第一开关元件和第二开关元件沿所述第一方向并排设置；

和/或，每一所述桥臂电路的下桥臂开关模块包括第一开关元件和第二开关元件，所述下桥臂开关模块的第一开关元件和第二开关元件沿所述第一方向并排设置。

在一实施例中，所述基板包括板主体和设于所述板主体一侧的导电层，所述开关电路设于所述导电层。

在一实施例中，所述开关电路的第一开关元件的输出端、第二开关元件的输出端以及第三开关元件的输出端焊接或烧结于所述导电层上；

所述第一开关元件的连接端经铜片与所述导电层连接；

所述第一开关元件的输入端、第二开关元件的输入端和连接端、第三开关元件的输入端均经铝线与所述导电层连接。

在一实施例中，所述导电层上设置有热敏电阻，所述热敏电阻、所述第一开关元件以及所述第二开关元件沿第三方向间隔设置，所述热敏电阻与所述功率集成模块的驱动电路电连接。

在一实施例中，所述导电层上还设置有Pin针，所述Pin针与所述驱动电路电连接；

所述第一开关元件的输入端、所述第二开关元件的输入端和连接端、第三开关元件的输入端依次经过铝线、导电层与所述Pin针连接；

所述热敏电阻经过所述导电层与所述Pin针连接。

在一实施例中，所述基板、所述铜片、所述铝线以及所述Pin针的非连接段采用绝缘件封装。

在一实施例中，所述功率集成模块还包括散热底板，所述导电层包括第一导电层和第二导电层，所述开关电路、所述第一导电层、所述基板、所述第二导电层以及所述散热底板沿第四方向依次层叠设置。

在一实施例中，所述功率集成模块还包括封装外壳，所述封装外壳设于所述散热底板上，并环绕所述基板设置，所述封装外壳与所述基板连接。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种车辆，包括如上所述的开关电路；和/或，如上所述的功率集成模块。

本发明的技术方案通过设置开关电路、功率集成模块及车辆，开关电路包括至少一个桥臂电路；每一桥臂电路包括上桥臂开关模块和下桥臂开关模块；上桥臂开关模块和下桥臂开关模块串联连接于第一电源端和第二电源端之间，上桥臂开关模块和下桥臂开关模块中的至少一个包括第一开关元件和第二开关元件，第一开关元件与第二开关元件的半导体类型不一致。本发明的技术方案通过单个功率集成模块同时封入所需的不同开关元件，结合不同开关元件的开关损耗低、大电流导通能力强的优点，规避各器件导通能力不足、成本高以及开关损耗大的弱点，兼容原本单一结构的前提下，实现低成本以及高效率的模块方案。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为现有技术中SiC模块和IGBT模块的导通电流与导通压降的对比图；

图2为现有技术中SiC模块和IGBT模块的开关损耗与电流的对比图；

图3为现有技术中SiC功率模块的电路图；

图4为现有技术中IGBT功率模块的电路图；

图5为现有技术中SiC和IGBT并联功率模块的电路图；

图6为本发明开关电路一实施例的电路图；

图7为本发明开关电路一实施例的电路功能模块示意图；

图8为本发明功率集成模块的一实施例的时序图；

图9为本发明功率集成模块的另一实施例的时序图；

图10为本发明功率集成模块的又一实施例的时序图；

图11为本发明功率集成模块的再一实施例的时序图；

图12为本发明功率集成模块一实施例的布局结构图；

图13为本发明功率集成模块另一实施例的布局结构图；

图14为本发明功率集成模块又一实施例的布局结构图；

图15为本发明功率集成模块再一实施例的布局结构图；

图16为本发明功率集成模块一实施例的结构示意图；

图17为本发明功率集成模块另一实施例的结构示意图；

图18为本发明功率集成模块再一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

可以理解的是，电机是新能源汽车的驱动***的核心部件，其工作效率直接影响到汽车的行驶性能和续航里程。电机效率越高，相同电量下可以驱动汽车行驶更远的距离，从而有助于提高汽车的续航达成率。现有技术主要通过功率模块来提升电驱效率，利用功率模块的导通与开关两个维度降低能耗损失，提升效率，从而实现增加新能源电动汽车续航里程的目的。由于当前国家制定的轻型汽车行驶工况为CLTC，CLTC工况为中低电流工况，因此要提升的是功率模块在中小电流下的效率。还值得注意的是，功率模块的能力还决定了整车动力性，也即决定了整车的加速能力，因此整车对功率模块的最大电流能力也有较高的要求。

现有的用于新能源汽车的功率模块的类型主要有SiC MOSFET等第三代半导体功率器件、Si IGBT等第二代半导体功率器件。这些半导体功率器件存在各自优缺点。下面以SiC MOSFET与Si IGBT为例，对上述半导体功率器件的优缺点进行介绍。如图1和图2所示，SiC不存在正向开启电压，小电流压降低，导通损耗小，但大电流导通损耗不如IGBT；SiC在所有电流下开关损耗均小于IGBT，所以使用SiC和/或IGBT集成的功率模块有如下特点：

如图3所示，SiC功率模块具有开关损耗低、效率高的优点，但价格较高，为满足整车的动力性要求，使用纯SiC方案的模块的SiC用量较大，导致成本极高；

如图4所示，IGBT功率模块具有大电流能力强、成本低廉的优点，但由于IGBT芯片存在正向导通电压，小电流时导通损耗较大，且开关效率受制于其拖尾电流；

如图5所示，SiC和IGBT并联功率模块通过控制开关顺序，可以达到兼顾中小电流效率和峰值电流能力的目的，但该方案使用两个模块，封装成本高，空间占用大，功率密度降低，水冷散热器流阻增大，散热效果不佳。

为了改善上述情形，本发明提出一种开关电路100，用于功率集成模块10，旨在通过单个功率集成模块10同时封入所需的不同开关元件，结合不同开关元件的开关损耗低、大电流导通能力强的优点，规避各器件导通能力不足、成本高以及开关损耗大的弱点，兼容原本单一结构的前提下，实现低成本以及高效率的模块方案。

在本发明一实施例中，参照图6，该开关电路100包括至少一个桥臂电路110；

每一所述桥臂电路110包括上桥臂开关模块110a和下桥臂开关模块110b；

所述上桥臂开关模块110a和所述下桥臂开关模块110b串联连接于第一电源端DC+和第二电源端DC-之间，所述上桥臂开关模块110a和所述下桥臂开关模块110b中的至少一个包括第一开关元件111和第二开关元件112，所述第一开关元件111与所述第二开关元件112的半导体类型不一致。

在本实施例中，开关电路100包括至少一个桥臂电路110，也就是说，开关电路100可以包括一个桥臂电路110，也可以包括两个桥臂电路110，抑或者包括三个桥臂电路110，具体数量在此不做特殊的限制。具体地，每一桥臂电路110包括上桥臂开关模块110a和下桥臂开关模块110b，每一桥臂电路110的上桥臂开关模块110a和下桥臂开关模块110b串联连接于第一电源端DC+和第二电源端DC-，用以接收第一电源端DC+和第二电源端DC-输出的直流电压；每一桥臂电路110的上桥臂开关模块110a的输出端和下桥臂开关模块110b的输出端用于分别连接负载，负载为电机，并在工作状态时将接收到的直流电压转换为交流电压后输出至电机，以驱动电机转动。

可选地，每一桥臂电路110的上桥臂开关模块110a和下桥臂开关模块110b中的至少一个包括第一开关元件111和第二开关元件112，其中，第一开关元件111与第二开关元件112的半导体类型不一致。也就是说，一桥臂电路110的上桥臂开关模块110a可以包括一个第一开关元件111和一个第二开关元件112，对应桥臂电路110的下桥臂开关模块110b也可以包括一个第一开关元件111和一个第二开关元件112；或者，一桥臂电路110的上桥臂开关模块110a可以包括一个第一开关元件111和一个第二开关元件112，对应桥臂电路110的下桥臂开关模块110b可以仅包括一个第一开关元件111或一个第二开关元件112；或者，一桥臂电路110的下桥臂开关模块110b可以包括一个第一开关元件111和一个第二开关元件112，对应桥臂电路110的上桥臂开关模块110a可以仅包括一个第一开关元件111或一个第二开关元件112。

在本实施例中，每一桥臂电路110的上桥臂开关模块110a和下桥臂开关模块110b分别包括一个第一开关元件111和一个第二开关元件112，且每一桥臂电路110的上桥臂开关模块110a和下桥臂开关模块110b的第一开关元件111和第二开关元件112的半导体类型必须是不同的，用以结合不同开关元件的优点，规避各器件导通能力不足、成本高以及开关损耗大的弱点，借此提升本申请的开关电路100的开关效率，进而提升车辆的驱动效率和电流能力。

可选地，第一开关元件111和/或第二开关元件112的器件类型可以为门极可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管（GTR）、场效应晶体管（MOSFET）、电导调制场效应晶体管（COMFET）、高电子迁移率晶体管（HEMT）、静电感应晶体管（SIT）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）、集成门极换流晶闸管（IGCT）以及结型场效应管（JFET）中的一种。这些器件可以用碳化硅（SiC）、硅（Si）以及镓（GaN）等半导体材料来制作，以形成Si IGBT等第二代半导体功率器件或SiC MOSFET、GaN HEMT等第三代半导体功率器件。

由于目前的新能源汽车的功率模块最常用的半导体功率器件有SiC MOSFET、SiIGBT以及GaN HEMT，其导通能力从高到低依次为Si IGBT、SiC MOSFET、GaN HEMT；开关损耗从低到高依次为GaN HEMT、SiC MOSFET、Si IGBT；成本从低到高依次为Si IGBT、GaN HEMT、SiC MOSFET，因此，为了更好地结合上述开关器件的优点，本实施例的每一桥臂电路110的上桥臂开关模块110a和下桥臂开关模块110b都是仅包含一个第一开关元件111和一个第二开关元件112，其中，第一开关元件111采用SiC MOSFET来实现，第二开关元件112采用SiIGBT来实现，以此结合SiC功率模块开关损耗低、效率高以及IGBT功率模块大电流能力强、成本低廉的优点，规避使用纯SiC方案的模块的SiC用量较大而导致成本高的弱点，同时规避IGBT功率模块存在正向导通电压而导致小电流时导通损耗较大的特性，兼容原本单一开关电路100结构的前提下，实现低成本以及高效率的模块方案。

本发明的技术方案通过设置开关电路100、功率集成模块10及车辆，开关电路100包括至少一个桥臂电路110；每一桥臂电路110包括上桥臂开关模块110a和下桥臂开关模块110b；上桥臂开关模块110a和下桥臂开关模块110b串联连接于第一电源端DC+和第二电源端DC-之间，上桥臂开关模块110a和下桥臂开关模块110b中的至少一个包括第一开关元件111和第二开关元件112，第一开关元件111与第二开关元件112的半导体类型不一致。本发明的技术方案通过单个功率集成模块10同时封入所需的不同开关元件，结合不同开关元件的开关损耗低、大电流导通能力强的优点，规避各器件导通能力不足、成本高以及开关损耗大的弱点，兼容原本单一结构的前提下，实现低成本以及高效率的模块方案。

可选地，在本发明一实施例中，参照图6，所述第一开关元件111和/或所述第二开关元件112的器件类型包括GTO、GTR、MOSFET、COMFET、HEMT、SIT、IGBT、IGCT、JFET；

所述第一开关元件111和/或所述第二开关元件112的半导体材质包括SiC、Si、GaN；

所述第一开关元件111和/或所述第二开关元件112的半导体类型为GTO、GTR、MOSFET、COMFET、HEMT、SIT、IGBT、IGCT、JFET中的任意一种与SiC、Si、GaN中的任意一种的组合。

可选地，每一桥臂电路110的第一开关元件111和/或第二开关元件112的器件类型可以包括但不限于GTO、GTR、MOSFET、COMFET、HEMT、SIT、IGBT、IGCT、JFET，每一桥臂电路110的第一开关元件111和/或第二开关元件112的半导体材质可以包括但不限于SiC、Si、GaN。在本实施例中，每一桥臂电路110的第一开关元件111和/或第二开关元件112的半导体类型为GTO、GTR、MOSFET、COMFET、HEMT、SIT、IGBT、IGCT、JFET中的任意一种与SiC、Si、GaN中的任意一种的组合。

可选地，在本发明一实施例中，参照图6，每一桥臂电路110的第一开关元件111是SiC MOSFET，每一桥臂电路110的第二开关元件112是Si IGBT，利用SiC功率模块开关损耗低、效率低以及IGBT功率模块大电流能力强、成本低廉的特性，借此提升开关电路100的开关效率，同时降低开关电路100的成本，实现低成本和高效率的模块方案。

可选地，在本发明一实施例中，参照图6和图15，所述上桥臂开关模块110a和/或所述下桥臂开关模块110b还包含第三开关元件113，所述第三开关元件113与对应桥臂开关模块的第一开关元件111和第二开关元件112并联连接，所述第一开关元件111、所述第二开关元件112以及所述第三开关元件113的半导体类型互不相同。

在本实施例中，每一桥臂电路110的上桥臂开关模块110a和下桥臂开关模块110b还包含第三开关元件113。第三开关元件113采用二极管来实现，二极管分别与对应桥臂开关模块的第一开关元件111和第二开关元件112并联连接，主要用于稳定开关电路100输出的电压。可选地，二极管的型号以及来源在此均不做限制，可以根据稳压的需求来进行设定。

本发明还提出一种功率集成模块10，该功率集成模块10包括基板200和开关电路100，该开关电路100的具体结构参照上述实施例，由于本功率集成模块10采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，所述开关电路100集成于所述基板200上。

可选地，在本发明一实施例中，参照图6和图7，所述功率集成模块10还包括：

驱动电路300，用于驱动所述开关电路100导通或关断；

控制电路400，分别与所述驱动电路300和所述开关电路100电连接；

所述控制电路400，用于接收电流脉冲信号，并根据接收到的电流脉冲信号控制所述驱动电路300驱动所述开关电路100导通或关断。

在本实施例中，驱动板采用驱动板来实现，驱动板与开关电路100驱动连接，用以驱动开关电路100导通或关断。控制电路400采用控制器或MCU等控制芯片来实现。控制电路400采用控制芯片来实现，控制芯片具有体积小的特性，可以有效地缩小功率集成模块10的体积，便于功率集成模块10安装于整车内。控制芯片的第一控制端和第二控制端分别与驱动电路300的受控端、开关电路100的受控端连接，用于接收整车输出的电流脉冲信号，并根据接收到的电流脉冲信号来控制驱动电路300驱动开关电路100导通或关断。

值得注意的是，本实施例的电流脉冲信号具体指的是整车输出的直流电压信号，其中，直流电压信号可以包括小电流小脉冲信号、中等电流中等脉冲信号、第一大电流大脉冲信号以及第二大电流大脉冲信号。需要说明的是，小电流小脉冲信号、中等电流中等脉冲信号、第一大电流大脉冲信号以及第二大电流大脉冲信号的电流范围和脉冲范围主要与第一开关元件111和第二开关元件112的半导体类型有关。当第一开关元件111和第二开关元件112的半导体类型发生变化时，第一开关元件111和第二开关元件112所需要导通或关断的小电流小脉冲信号、中等电流中等脉冲信号、第一大电流大脉冲信号以及第二大电流大脉冲信号的电流范围和脉冲范围也会对应发生变化。

由上述实施例可知，开关电路100的第一开关元件111采用SiC MOSFET来实现，开关电路100的第二开关元件112采用Si IGBT来实现，所以本实施例的功率集成模块10根据SiC MOSFET和Si IGBT的导通和关断的特性，分别设置有第一控制模式、第二控制模式、第三控制模式以及第四控制模式。

以本实施例的开关电路100的峰值电流为500Arms为例，利用正弦电流的峰值是rms值的1.414倍的特性，开关电路100的电流范围为500×1.414=707A。

如图8所示，可选地，在本发明一实施例中，在第一控制模式下，控制电路400接收到的是小电流小脉冲信号，其中，小电流小脉冲信号的电流范围为0-100A、脉冲范围为0-20%。

需要说明的是，小电流小脉冲信号可为低电平信号，对应的电流范围可设置为0-50A、脉冲范围可设置为0-10%，还可为高电平信号，对应的电流范围可设置为50-100A、脉冲范围可设置为10-20%。

当控制电路400接收到的小电流小脉冲信号为高电平信号时，仅导通开关电路100的SiC MOSFET；当控制电路400接收到的小电流小脉冲信号为低电平信号时，仅关断开关电路100的SiC MOSFET。利用SiC MOSFET在小电流能力强、开关损耗低的特性，降低开关电路100的开关损耗。

如图9所示，可选地，在本发明一实施例中，在第二控制模式下，控制电路400接收到的是中等电流中等脉冲信号，其中，中等电流中等脉冲信号的电流范围为100-300A、脉冲范围为20-60%。

需要说明的是，中等电流中等脉冲信号也可为低电平信号，对应的电流范围可设置为100-200A、脉冲范围可设置为20-40%，还可为高电平信号，对应的电流范围可设置为200-300A、脉冲范围可设置为40-60%。

当控制电路400接收到的中等电流中等脉冲信号为高电平信号时，可以控制SiCMOSFET先导通，Si IGBT延时第一预设时长t1后导通；当控制电路400接收到的中等电流中等脉冲信号为低电平信号时，可以控制Si IGBT先关断，SiC MOSFET延时第一预设时长t1后关断。这是由于SiC MOSFET承担导通损耗，导通后压降非常低，Si IGBT于其后导通接近零电压导通，而Si IGBT关断时其电流转移至SiC MOSFET，正向压降非常低，Si IGBT先关断时接近零电压关断，Si IGBT仅与SiC MOSFET分担导通损耗，其开关损耗极低，也即Si IGBT介入与SiC MOSFET并联降低导通损耗，使效率更高，同时降低SiC MOSFET损耗，避免过温。

需要注意的是，控制电路400控制SiC MOSFET导通第一预设时长t1后才控制SiIGBT导通，或者控制Si IGBT关断第一预设时长t1后才控制SiC MOSFET关断，这是为了保证SiC MOSFET完全开启后，Si IGBT才开启，或者保证Si IGBT完全关断后，SiC MOSFET才关断。可见，第一预设时长t1的时长范围通常与第一开关元件111和第二开关元件112的半导体类型有关。

在本实施例中，由于第一开关元件111为SiC MOSFET，第二开关元件112为SiIGBT，所以考虑SiC MOSFET和Si IGBT的导通和关断的特性，第一预设时长t1的时长范围为0-10ms。

如图10所示，可选地，在本发明一实施例中，在第三控制模式下，控制电路400接收到的是第一大电流大脉冲信号，其中，第一大电流大脉冲信号的电流范围为300-600A、脉冲范围为60-90%。

需要说明的是，第一大电流大脉冲信号也可为低电平信号，对应的电流范围可设置为300-450A、脉冲范围可设置为60-75%，还可为高电平信号，对应的电流范围可设置为450-600A、脉冲范围可设置为75-90%。

当控制电路400接收到的第一大电流大脉冲信号为高电平信号时，可以控制SiIGBT先导通，SiC MOSFET延时第二预设时长t2后导通；当控制电路400接收到的第一大电流大脉冲信号为低电平信号时，可以控制SiC MOSFET先关断，Si IGBT延时第二预设时长t2后关断。这是由于Si IGBT承担导通损耗，导通后压降低，SiC MOSFET于其后导通接近零电压导通，而SiC MOSFET关断时其电流转移至Si IGBT，正向压降非常低，SiC MOSFET先关断时接近零电压关断，可知SiC MOSFET仅与Si IGBT分担导通损耗，开关损耗极低，降低SiCMOSFET的损耗，降低SiC MOSFET的温升，提升出流能力。

基于上述内容可知，第二预设时长t2的时长范围也与第一开关元件111和第二开关元件112的半导体类型有关。在本实施例中，第二预设时长t2的时长范围与第一预设时长t1的时长范围相同，具体为0-10ms。

如图11所示，可选地，在本发明一实施例中，在第四控制模式下，控制电路400接收到的是第二大电流大脉冲信号，其中，第二大电流大脉冲信号的电流范围为600-707A、脉冲范围为90-100%。

需要说明的是，第二大电流大脉冲信号也可为低电平信号，对应的电流范围可设置为600-650A、脉冲范围可设置为90-95%，还可为高电平信号，对应的电流范围可设置为650-707A，脉冲范围可设置为95-100%。

当控制电路400接收到的第二大电流大脉冲信号为高电平信号时，仅导通开关电路100的Si IGBT；当控制电路400接收到的第二大电流大脉冲信号为低电平信号时，仅关断开关电路100的Si IGBT。利用Si IGBT大电流能力强的特性，降低SiC MOSFET的损耗，避免其温度过高。

可选地，在本发明一实施例中，参照图12，所述开关电路100的桥臂电路110的数量为多个，多个所述桥臂电路110并联设置，并沿第一方向依次排列设置于所述基板200上。

可选地，桥臂电路110的数量可以为2个或3个等。在本实施例中，桥臂电路110的数量设置为3个。3个桥臂电路110并联设置。为了对3个桥臂电路110进行合理布局，以缩小功率集成模块10的体积，在本实施例中，3个桥臂电路110沿第一方向依次排列地设置基板200上，其中，第一方向为基板200的长度方向。例如，3个桥臂电路110的上桥臂开关模块110a沿第一方向并排设置，同时3个桥臂电路110的下桥臂开关模块110b第一方向并排设置；或者，3个桥臂电路110的上桥臂开关模块110a沿第一方向并排且相邻设置，同时3个桥臂电路110的下桥臂开关模块110b沿第一方向并排且相邻设置，具体情形与上述情况类似，在此不做过多的阐述。

可选地，在本发明一实施例中，参照图12，多个所述桥臂电路110的上桥臂开关模块110a沿第一方向并排设置，多个所述桥臂电路110的下桥臂开关模块110b沿第一方向并排设置。

在本实施例中，桥臂电路110的数量设置为3个。3个桥臂电路110的上桥臂开关模块110a沿第一方向并排设置，3个桥臂电路110的下桥臂开关模块110b沿第一方向并排设置。如此设置，可以使得多个桥臂电路110的布局更加合理，从而缩小基板200的体积，进而缩小功率集成模块10的体积。

可选地，在本发明一实施例中，参照图12，同一所述桥臂电路110的上桥臂开关模块110a与下桥臂开关模块110b沿第二方向间隔设置，所述第二方向与所述第一方向相交。

在本实施例中，上桥臂开关模块110a与同一个桥臂电路110的下桥臂开关模块110b沿第二方向并排设置，其中，第二方向与第一方向相交，第二方向具体为基板200的宽度方向。如此设置，可以使得多个桥臂电路110的布局更加合理，从而缩小基板200的体积，进而缩小功率集成模块10的体积。

可选地，在本发明一实施例中，参照图12，每一所述桥臂电路110的上桥臂开关模块110a包括第一开关元件111和第二开关元件112，所述上桥臂开关模块110a的第一开关元件111和第二开关元件112沿所述第一方向并排设置，使得每一所述桥臂电路110的上桥臂开关模块110a的布局更加合理，减少每一所述桥臂电路110在基板200上的占用面积，有效地缩小开关电路100的体积，即缩小功率集成模块10的体积。

可选地，在本发明一实施例中，参照图12，每一所述桥臂电路110的下桥臂开关模块110b包括第一开关元件111和第二开关元件112，所述下桥臂开关模块110b的第一开关元件111和第二开关元件112沿所述第一方向并排设置，使得每一所述桥臂电路110的下桥臂开关模块110b的布局更加合理，也可减少每一所述桥臂电路110在基板200上的占用面积，有效地缩小开关电路100的体积，即缩小功率集成模块10的体积。

可选地，在本发明一实施例中，参照图13，每一所述桥臂电路110的上桥臂开关模块110a与下桥臂开关模块110b沿所述第一方向并排且相邻设置，以在宽度上压缩开关电路100的体积，即在宽度在压缩功率集成模块10的体积。

可选地，在本发明一实施例中，参照图13，每一所述桥臂电路110的上桥臂开关模块110a包括第一开关元件111和第二开关元件112，所述上桥臂开关模块110a的第一开关元件111和第二开关元件112沿所述第一方向并排且相邻设置，使得每一所述桥臂电路110的上桥臂开关模块110a的布局更加合理，减少每一所述桥臂电路110在基板200上的占用面积，有效地缩小开关电路100的体积，即缩小功率集成模块10的体积。

可选地，在本发明一实施例中，参照图13，每一所述桥臂电路110的下桥臂开关模块110b包括第一开关元件111和第二开关元件112，所述下桥臂开关模块110b的第一开关元件111和第二开关元件112沿所述第一方向并排且相邻设置，使得每一所述桥臂电路110的下桥臂开关模块110b的布局更加合理，也可减少每一所述桥臂电路110在基板200上的占用面积，有效地缩小开关电路100的体积，即缩小功率集成模块10的体积。

可选地，在本发明一实施例中，参照图14，所述基板200包括第一子基板200a和第二子基板200b，多个所述桥臂电路110的上桥臂开关模块110a设于所述第一子基板200a，多个所述桥臂电路110的下桥臂开关模块110b设于所述第二子基板200b。

在本实施例中，基板200包括沿第二方向并排设置的第一子基板200a和第二子基板200b，多个桥臂电路110的上桥臂开关模块110a设于第一子基板200a，多个桥臂电路110的下桥臂开关模块设于第二子基板200b，从而提升每一桥臂电路110布设的便捷性，进而提升功率集成模块10的封装效率。

可选地，在本发明一实施例中，参照图14，每一所述桥臂电路110的上桥臂开关模块110a包括第一开关元件111和第二开关元件112，所述上桥臂开关模块110a的第一开关元件111和第二开关元件112沿所述第一方向并排设置，使得每一所述桥臂电路110的上桥臂开关模块110a的布局更加合理，减少每一所述桥臂电路110在第一子基板200a上的占用面积，有效地缩小开关电路100的体积，即缩小功率集成模块10的体积。

可选地，在本发明一实施例中，参照图14，每一所述桥臂电路110的下桥臂开关模块110b包括第一开关元件111和第二开关元件112，所述下桥臂开关模块110b的第一开关元件111和第二开关元件112沿所述第一方向并排设置，使得每一所述桥臂电路110的下桥臂开关模块110b的布局更加合理，减少每一所述桥臂电路110在第二子基板200b上的占用面积，有效地缩小开关电路100的体积，即缩小功率集成模块10的体积。

可选地，在本发明一实施例中，参照图15至18，所述基板200包括板主体210和设于所述板主体210一侧的导电层220，所述开关电路100设于所述导电层220。

可选地，基板200可以为陶瓷基板200或金属基板200。陶瓷基板200是一种以陶瓷为主要成分的电子材料，具有高导热性、高绝缘性、低热膨胀系数等特点，可以有效地提升其上开关电路100的散热性能，提升功率集成模块10的耐用性和可靠性。而金属基板200可以为铝基板200、铜基板200或铁基板200。当本实施例的功率集成模块10应用于出流能力不高的场景时，基板200可以采用铝基板200来实现，铝基板200相较于陶瓷基板200，其成本较低，可以有效地降低功率集成模块10的成本。

在本实施例中，导电层220采用导电铜箔来实现。导电铜箔作为板主体210上的导电层220，能够提供较低的电阻和较快的信号传输速度，从而保证开关电路100的开关器件之间的高效连接和稳定工作。

可选地，在本发明一实施例中，参照图15至18，所述开关电路100的第一开关元件111的输出端、第二开关元件112的输出端以及第三开关元件113的输出端焊接或烧结于所述导电层220上；

所述第一开关元件111的连接端经铜片500与所述导电层220连接；

所述第一开关元件111的输入端、第二开关元件112的输入端和连接端、第三开关元件113的输入端均经铝线600与所述导电层220连接。

由上述实施例可知，第一开关元件111采用SiC MOSFET来实现，第二开关元件112采用Si IGBT来实现，第三开关元件113采用二极管来实现。

在本实施例中，第一开关元件111的输出端、连接端以及输入端分别为SiC MOSFET的漏极、栅极、源极；第二开关元件112的输出端、连接端以及输入端分别为Si IGBT的集电极、发射极、基极。第三开关元件113的输出端和输入端分别为二极管的阳极和阴极。SiCMOSFET的漏极与Si IGBT的集电极以及二极管的阳极均焊接/烧结于导电层220上，且SiCMOSFET的源极经由铜片500与所述导电层220连接，Si IGBT的发射极与二极管的阴极经铝线600和导电层220连接，SiC MOSFET的栅极和源极以及Si IGBT的基极均经由铝线600与导电层220连接。

可选地，在本发明一实施例中，参照图15至18，所述导电层220上设置有热敏电阻700，所述热敏电阻700、所述第一开关元件111以及所述第二开关元件112沿第三方向间隔设置，所述热敏电阻700与所述功率集成模块10的驱动电路300电连接。

可选地，在本发明一实施例中，导电层220上还焊接有Pin针800，热敏电阻700经过导电铜层与Pin针800连接。由上述实施例可知，开关电路100的第一开关元件111采用SiCMOSFET来实现，第二开关元件112采用Si IGBT来实现。在本实施例中，SiC MOSFET的栅极和源极以及Si IGBT的基极均经由铝线600与导电层220连接与Pin针800连接；Si IGBT的发射极经铝线600和导电层220与Pin针800连接；第一电源端DC+与Pin针经由铝线600和导电层220连接。

可选地，在本发明一实施例中，参照图15至18，所述基板200、所述铜片500、所述铝线600以及所述Pin针800的非连接段采用绝缘件1100封装。

可选地，在本发明一实施例中，参照图15至18，所述功率集成模块10还包括散热底板900，所述导电层220包括第一导电层221和第二导电层222，所述开关电路100、所述第一导电层221、所述基板200、所述第二导电层222以及所述散热底板900沿第四方向依次层叠设置。

如此设置，散热底板900可以对基板200上的开关电路100进行散热，以缓解开关电路100的开关器件之间热胀冷缩问题，提升开关电路100的耐用性和可靠性。不仅如此，开关电路100可以通过第一导电层221与基板200建立电连接的关系，散热底板900可以通过第二导电层222与基板200建立电连接关系，以此减少功率集成模块10的线路连接，从而缩小功率集成模块10的体积，更便于安装在车辆内。

可选地，在本发明一实施例中，参照图15至18，所述功率集成模块10还包括封装外壳1000，所述封装外壳1000设于所述散热底板900上，并环绕所述基板200设置，所述封装外壳1000与所述基板200连接。

在本实施例中，功率集成模块10还包括封装外壳1000，封装外壳1000呈环状结构，其通过密封胶贴合在散热底板900上，并环绕基板200设置。封装外壳1000朝向基板200的一侧与基板200连接，用以对基板200进行限位，进而对基板200上的开关电路100进行限位，从而提升基板200和开关电路100在安装上的稳定性。

本发明还提出一种车辆，该车辆包括开关电路100和/或功率集成模块10，该开关电路100和功率集成模块10的具体结构参照上述实施例，由于本车辆采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (30)

1.一种开关电路，其特征在于，包括至少一个桥臂电路；

每一所述桥臂电路包括上桥臂开关模块和下桥臂开关模块；

所述上桥臂开关模块和所述下桥臂开关模块串联连接于第一电源端和第二电源端之间，所述上桥臂开关模块和所述下桥臂开关模块中的至少一个包括第一开关元件和第二开关元件，所述第一开关元件与所述第二开关元件的半导体类型不一致。

2.如权利要求1所述的开关电路，其特征在于，所述第一开关元件和/或所述第二开关元件的器件类型包括GTO、GTR、MOSFET、COMFET、HEMT、SIT、IGBT、IGCT、JFET；

所述第一开关元件和/或所述第二开关元件的半导体材质包括SiC、Si、GaN；

所述第一开关元件和/或所述第二开关元件的半导体类型为GTO、GTR、MOSFET、COMFET、HEMT、SIT、IGBT、IGCT、JFET中的任意一种与SiC、Si、GaN中的任意一种的组合。

3.如权利要求2所述的开关电路，其特征在于，所述第一开关元件是SiC MOSFET，所述第二开关元件是Si IGBT。

4.如权利要求1所述的开关电路，其特征在于，所述上桥臂开关模块和/或所述下桥臂开关模块还包含第三开关元件，所述第三开关元件与对应桥臂开关模块的第一开关元件和第二开关元件并联连接，所述第一开关元件、所述第二开关元件以及所述第三开关元件的半导体类型互不相同。

5.一种功率集成模块，其特征在于，包括基板和如权利要求1-4任一项所述的开关电路，所述开关电路集成于所述基板上。

6.如权利要求5所述的功率集成模块，其特征在于，所述功率集成模块还包括：

驱动电路，用于驱动所述开关电路导通或关断；

控制电路，分别与所述驱动电路和所述开关电路电连接；

所述控制电路，用于接收电流脉冲信号，并根据接收到的电流脉冲信号控制所述驱动电路驱动所述开关电路导通或关断。

7.如权利要求6所述的功率集成模块，其特征在于，所述控制电路还用于在接收到小电流小脉冲信号，且小电流小脉冲信号为高电平信号时，控制所述开关电路的第一开关元件导通；

和/或，用于在接收到小电流小脉冲信号，且小电流小脉冲信号为低电平信号时，控制所述第一开关元件关断。

8.如权利要求7所述的功率集成模块，其特征在于，所述小电流小脉冲信号的电流范围为0-100A、脉冲范围为0-20%。

9.如权利要求6所述的功率集成模块，其特征在于，所述控制电路还用于在接收到中等电流中等脉冲信号，且中等电流中等脉冲信号为高电平信号时，控制所述开关电路的第一开关元件导通，且延时第一预设时长后，控制所述开关电路的第二开关元件导通；

和/或，用于在接收到中等电流中等脉冲信号，且中等电流中等脉冲信号为低电平信号时，控制所述第二开关元件关断，且延时第一预设时长后，控制所述第一开关元件关断。

10.如权利要求9所述的功率集成模块，其特征在于，所述中等电流中等脉冲信号的电流范围为100-300A、脉冲范围为20-60%。

11.如权利要求6所述的功率集成模块，其特征在于，所述控制电路还用于在接收到第一大电流大脉冲信号，且第一大电流大脉冲信号为高电平信号时，控制所述开关电路的第二开关元件导通，且延时第二预设时长后，控制所述开关电路的第一开关元件导通；

和/或，用于在接收到第一大电流大脉冲信号，且第一大电流大脉冲信号为低电平信号时，控制所述第一开关元件关断，且延时第二预设时长后，控制所述第二开关元件关断。

12.如权利要求11所述的功率集成模块，其特征在于，所述第一大电流大脉冲信号的电流范围为300-600A、脉冲范围为60-90%。

13.如权利要求6所述的功率集成模块，其特征在于，所述控制电路还用于在接收到第二大电流大脉冲信号，且第二大电流大脉冲信号为高电平信号时，控制所述开关电路的第二开关元件导通；

和/或，用于在接收到第二大电流大脉冲信号，且第二大电流大脉冲信号为低电平信号时，控制所述第二开关元件关断。

14.如权利要求13所述的功率集成模块，其特征在于，所述第二大电流大脉冲信号的电流范围为600-707A、脉冲范围为90-100%。

15.如权利要求5所述的功率集成模块，其特征在于，所述开关电路的桥臂电路的数量为多个，多个所述桥臂电路并联设置，并沿第一方向依次排列设置于所述基板上。

16.如权利要求15所述的功率集成模块，其特征在于，多个所述桥臂电路的上桥臂开关模块沿第一方向并排设置，多个所述桥臂电路的下桥臂开关模块沿第一方向并排设置。

17.如权利要求16所述的功率集成模块，其特征在于，同一所述桥臂电路的上桥臂开关模块与下桥臂开关模块沿第二方向间隔设置，所述第二方向与所述第一方向相交。

18.如权利要求16所述的功率集成模块，其特征在于，每一所述桥臂电路的上桥臂开关模块包括第一开关元件和第二开关元件，所述上桥臂开关模块的第一开关元件和第二开关元件沿所述第一方向并排设置；

和/或，每一所述桥臂电路的下桥臂开关模块包括第一开关元件和第二开关元件，所述下桥臂开关模块的第一开关元件和第二开关元件沿所述第一方向并排设置。

19.如权利要求15所述的功率集成模块，其特征在于，每一所述桥臂电路的上桥臂开关模块与下桥臂开关模块沿所述第一方向并排且相邻设置。

20.如权利要求19所述的功率集成模块，其特征在于，每一所述桥臂电路的上桥臂开关模块包括第一开关元件和第二开关元件，所述上桥臂开关模块的第一开关元件和第二开关元件沿所述第一方向并排且相邻设置；

和/或，每一所述桥臂电路的下桥臂开关模块包括第一开关元件和第二开关元件，所述下桥臂开关模块的第一开关元件和第二开关元件沿所述第一方向并排且相邻设置。

21.如权利要求15所述的功率集成模块，其特征在于，所述基板包括第一子基板和第二子基板，多个所述桥臂电路的上桥臂开关模块设于所述第一子基板，多个所述桥臂电路的下桥臂开关模块设于所述第二子基板。

22.如权利要求21所述的功率集成模块，其特征在于，每一所述桥臂电路的上桥臂开关模块包括第一开关元件和第二开关元件，所述上桥臂开关模块的第一开关元件和第二开关元件沿所述第一方向并排设置；

和/或，每一所述桥臂电路的下桥臂开关模块包括第一开关元件和第二开关元件，所述下桥臂开关模块的第一开关元件和第二开关元件沿所述第一方向并排设置。

23.如权利要求6-22任一项所述的功率集成模块，其特征在于，所述基板包括板主体和设于所述板主体一侧的导电层，所述开关电路设于所述导电层。

24.如权利要求23所述的功率集成模块，其特征在于，所述开关电路的第一开关元件的输出端、第二开关元件的输出端以及第三开关元件的输出端焊接或烧结于所述导电层上；

所述第一开关元件的连接端经铜片与所述导电层连接；

所述第一开关元件的输入端、第二开关元件的输入端和连接端、第三开关元件的输入端均经铝线与所述导电层连接。

25.如权利要求24所述的功率集成模块，其特征在于，所述导电层上设置有热敏电阻，所述热敏电阻、所述第一开关元件以及所述第二开关元件沿第三方向间隔设置，所述热敏电阻与所述功率集成模块的驱动电路电连接。

26.如权利要求25所述的功率集成模块，其特征在于，所述导电层上还设置有Pin针，所述Pin针与所述驱动电路电连接；

所述第一开关元件的输入端、所述第二开关元件的输入端和连接端、第三开关元件的输入端依次经过铝线、导电层与所述Pin针连接；

所述热敏电阻经过所述导电层与所述Pin针连接。

27.如权利要求26所述的功率集成模块，其特征在于，所述基板、所述铜片、所述铝线以及所述Pin针的非连接段采用绝缘件封装。

28.如权利要求23所述的功率集成模块，其特征在于，所述功率集成模块还包括散热底板，所述导电层包括第一导电层和第二导电层，所述开关电路、所述第一导电层、所述基板、所述第二导电层以及所述散热底板沿第四方向依次层叠设置。

29.如权利要求28所述的功率集成模块，其特征在于，所述功率集成模块还包括封装外壳，所述封装外壳设于所述散热底板上，并环绕所述基板设置，所述封装外壳与所述基板连接。

30.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至4任一项所述的开关电路；和/或，如权利要求5至29任一项所述的功率集成模块。