发明创造名称：IGBT驱动电路
外观设计名称：
决定号：40347
决定日：2019-05-08
委内编号：5W116518
优先权日：
申请（专利）号：201620840020.4
申请日：2016-08-02
复审请求人：
无效请求人：西门子（中国）有限公司
授权公告日：2017-01-18
审定公告日：
专利权人：台州市菱士达电器有限公司
主审员：王思睿
合议组组长：唐向阳
参审员：周亚娜
国际分类号：H02M1/08
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第2款、第3款
决定要点
：如果一项权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别特征，而该区别特征属于本领域中的常规手段，则该项权利要求不具有实质性特点和进步，不具备创造性。
全文：
本专利授权公告时的权利要求书如下：
“1. 一种IGBT驱动电路，包括用于驱动IGBT(5)运行的驱使电路，其特征是：还包括：
短路检测电路(2)，耦接于IGBT(5)以检测IGBT(5)的集电极电压大小变化并输出检测信号(V5)；
滤波电路(4)，用于过滤检测信号(V5)中的干扰波形；
判断电路，所述判断电路耦接于短路检测电路(2)以接收检测信号(V5)并判断IGBT(5)集电极电压是否急剧升高以输出短路信号(V4)。
2.根据权利要求1所述的IGBT驱动电路，其特征是：所述滤波电路(4)包括第三二极管(D3)、第四二极管(D4)和第六电容(C6)，所述第三二极管(D3)的阴极耦接于短路检测电路(2)，所述第三二极管(D3)的阳极耦接于第四二极管(D4)的阴极，所述第四二极管(D4)的阳极耦接于第六电容(C6)，所述第六电容(C6)的另一端耦接于短路检测电路(2)，所述第六电容(C6)和短路检测电路(2)的连接点耦接于第三二极管(D3)和第四二极管(D4)的连接点。
3.根据权利要求2所述的IGBT驱动电路，其特征是：所述短路检测电路(2)包括第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)和第二二极管(D2)，所述第五电阻(R5)耦接于判断电路，所述第五电阻(R5)的另一端耦接于第三二极管(D3)，所述第六电阻(R6)耦接于第五电阻(R5)和第三二极管(D3)的连接点，所述第六电阻(R6)的另一端耦接于第四二极管(D4)和第六电容(C6)的连接点，所述第九电阻(R9)耦接于第六电容(C6)，所述第九电阻(R9)的另一端耦接于第八电阻(R8)，所述第七电阻(R7)耦接于第九电阻(R9)和第八电阻(R8)的连接点，所述第七电阻(R7)的另一端耦接于第二二极管(D2)的阳极，所述第二二极管(D2)的阴极耦接于IGBT(5)。
4.根据权利要求1所述的IGBT驱动电路，其特征是：所述判断电路包括第十五电阻(R15)、第十六电阻(R16)和第一比较器(N1)，所述第一比较器(N1)的反相输入端耦接于短路检测电路(2)以接收检测信号(V5)，所述第十五电阻(R15)耦接于电源电压(Vcc)，所述第十五电阻(R15)的另一端耦接于第一比较器(N1)的同相输入端，所述第十六电阻(R16)耦接于第十五电阻(R15)和第一比较器(N1)的连接点，所述第十六电阻(R16)的另一端接地(GND)，所述第一比较器(N1)的输出端输出短路信号(V4)。
5.根据权利要求1所述的IGBT驱动电路，其特征是：还包括隔离开关电路，所述隔离开关电路耦接于判断电路以接收短路信号(V4)并响应于短路信号(V4)以输出短路故障信号(SC)。
6.根据权利要求5所述的IGBT驱动电路，其特征是：所述隔离开关电路为包括光耦合器(OC)的光电隔离电路。
7.根据权利要求5所述的IGBT驱动电路，其特征是：所述隔离开关电路为包括干簧管继电器(K)的电磁隔离电路。”
请求人于2018年12月14日向国家知识产权局提出了无效宣告请求，其理由是本专利的权利要求1，2，3，5，6不符合专利法第22条第2款有关新颖性的规定；权利要求4，7不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定，请求宣告本专利权利要求1-7无效，同时提交了如下证据：
对比文件1：《基于PC929的IGBT驱动和保护电路设计》，作者：訾振宁、郝瑞祥、游小杰、郑琼林，《电气技术》2007年第9期；
对比文件2：《一种大功率变频器的过流保护控制方案研究》，作者：曲延昌，《电气传动》2014年第44卷第8期；
对比文件3：公告号为CN2O3595771U的中国实用新型专利；
对比文件4：公告号为CN2O519377OU的中国实用新型专利；
请求人认为：权利要求1-3、5、6相对于对比文件1不符合专利法第22条第2款有关新颖性的规定，权利要求4相对于对比文件1和对比文件2、3或公知常识之一的结合不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定，权利要求7相对于对比文件1和对比文件2、4或公知常识之一的结合不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年01月25日受理了上述无效宣告请求并将无效宣告请求书及证据副本转给了专利权人，同时成立合议组对本案进行审查。
专利权人逾期未答复。
国家知识产权局本案合议组于2019年03月05日向双方当事人发出了口头审理通知书，定于2019年05月08日举行口头审理。
口头审理如期举行，请求人出席了口头审理，专利权人未出席。在口头审理过程中，明确了如下事项：
（1）请求人对合议组成员及书记员无回避请求，对合议组成员变更无异议；
（2）专利权人在本专利授权后未对本专利的权利要求书进行修改，因此本次口头审理以本专利的授权公告文本为基础；
（3）请求人当庭明确其无效理由及证据使用方式为：权利要求1、2、3、5、6相对于对比文件1不具备专利法第22条第2款规定的新颖性；权利要求4的附加技术特征被对比文件2、3或公知常识公开，权利要求7的附加技术特征被对比文件2、4或公知常识公开，权利要求4、7不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
至此，合议组认为本案事实已经清楚，当庭宣布了审查结论。
二、决定的理由
1、审查基础
本决定以本专利的授权公告文本为基础。
2、证据认定
对比文件1为公开日在本专利申请日之前的非专利文献，对比文件4为公开日在本专利申请日之前的专利文献，均属于公开出版物，专利权人未在指定期限内对其真实性提出异议。经审查，合议组未发现影响对比文件1、4真实性的明显瑕疵，对于对比文件1、4的真实性予以认可。对比文件1、4的公开日在本专利申请日之前，因此对比文件1、4可以作为本专利的现有技术。
3、关于专利法第22条第2、3款
专利法第22条第2款规定：新颖性，是指该发明或者实用新型不属于现有技术；也没有任何单位或者个人就同样的发明或者实用新型在申请日以前向国务院专利行政部门提出过申请，并记载在申请日以后公布的专利申请文件或者公告的专利文件中。
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别特征，而该区别特征属于本领域中的常规手段，则该项权利要求不具有实质性特点和进步，不具备创造性。
3.1、权利要求1
权利要求1请求保护一种IGBT驱动电路，对比文件1（参见第29页3．1 节）公开了如下技术特征：基于PC929的IGBT驱动电路，如3．1驱动电路简介部分所述，图1所示为基于PC929的驱动电路，PC929是内建短路保护电路的门极驱动高速光耦芯片（相当于控制电路），PWM脉冲输入到芯片1、3脚，26V的供电电压接到13、14脚。由于桥臂上、下开关管驱动电压不能共地，因此每个IGBT管的驱动电路需要单独电源供电，本实验采用开关电源提供的各路独立的直流电源。9脚为故障判断引脚，外围由R6、R7、R8、R9、R13、Dl、D2、D3、C2之构成包含滤波功能的故障判断回路（相当于短路检测电路和滤波电路）。通过设计9脚外围电路，可以把需要产生保护的电流量与9脚规定的Vcc-6V电压建立对应关系（相当于判断电路）。8脚作为芯片的故障输出引脚通过光耦接到保护逻辑电路。PC929对IGBT的保护是通过检测Vce电压来实现的。R6～R9，R13，D3构成对Vce的检测回路（相当于检测IGBT集电极电压变化并输出检测信号），当IGBT产生过流故障或短路故障的时候，集电极电流迅速增加，IGBT集电极电压上升。导致9脚电压超过保护值，即当电位高于Vcc-6V（20V）时，关断输出，同时芯片8脚FS输出低电平故障信号（相当于判断电路耦接于短路检测电路以接收检测信号并判断电压是否急剧升高以输出短路信号），经过光耦B1送至RS触发器。隔离后的保护信号传递到保护闭锁逻辑电路，经过逻辑处理，将所有脉冲封锁。
可见，对比文件1完全公开了权利要求1中的所有技术特征，其要解决的也是IGBT驱动电路的保护问题，也达到了与本专利相同的技术效果。因此，权利要求1相对于对比文件1不具备新颖性，不符合专利法第22条第2款的规定。
3.2、权利要求2、3、5、6
权利要求2引用权利要求1，而对比文件1中已经公开了（第29页，图1）：9脚为故障判断引脚，外围由R6、R7、R8、R9、R13、Dl、D2、D3、C2之构成包含滤波功能的故障判断回路（相当于短路检测电路和滤波电路）。其中，Dl、D2、C2组成的即是与本专利滤波电路结构完全相同，连接关系完全相同的滤波电路。如图1所示，二极管Dl（即，第三二极管）、二极管D2（即，第四二极管）、电容C2（即，第六电容），并且，如图所示，二极管Dl（即，第三二极管）的阴极耦接于短路检测电路，二极管Dl的阳极耦接于二极管D2（即，第四二极管）的阴极，二极管D2的阳极耦接于电容C2（即，第六电容），电容C2的另一端耦接于短路检测电路，电容C2和短路检测电路的连接点耦接于二极管Dl和二极管D2的连接点。
R6、R7、R8、R9、R13、D3构成故障判断回路（相当于短路检测电路），如图1所示，R9（即，第五电阻）耦接于故障判断引脚9脚（即，判断电路），R9的另一端耦接于二极管Dl（即，第三二极管），R8（即，第六电阻）耦接于R9和二极管Dl的连接点，R8的另一端耦接于二极管D2和电容C2（即，第六电容）的连接点，R7（即，第九电阻）耦接于电容C2，R7的另一端耦接于R6（即，第八电阻），R13（即，第七电阻）耦接于R7和R6的连接点，R13的另一端耦接于二极管D3（即，第二二极管）的阳极，二极管D3的阴极耦接于IGBT。连接关系与本专利权利要求3中各电路元器件之间的连接关系相同，同样起到短路检测的作用。
如图1所示，芯片8脚FS输出低电平故障信号（相当于短路信号V4），经过光耦Bl送至RS触发器（相当于隔离开关电路）。光电隔离电路包括电阻R4（即，第十一电阻），电阻R5（即，第十二电阻）、电阻R3（即，第十三电阻）、电容Cl（即，第七电容）、光耦Bl（即，光耦合器OC），其中各元器部件之间的连接关系与本专利的光电隔离开关电路相同，且同样起到接收短路信号，响应于短路信号以输出短路故障信号的隔离电路的作用。
可见，对比文件1完全公开了权利要求2、3、5、6中的所有技术特征。因此，权利要求2、3、5、6相对于对比文件1不具备新颖性，不符合专利法第22条第2款的规定。
3.3、权利要求4
对比文件1中公开了9脚接收检测电压，8脚输出短路信号，即当电位高于Vcc-6V（20V）超过保护值，时，关断输出，同时芯片8脚FS输出低电平故障信号（相当于判断电路耦接于短路检测电路以接收检测信号并判断电压是否急剧升高以输出短路信号），可见，对比文件1公开了其具有判断电路的功能，但并未公开判断电路的具体结构。
因此，权利要求4相对于对比文件1的区别特征为：所述判断电路包括第十五电阻(R15)、第十六电阻(R16)和第一比较器(N1)，所述第一比较器(N1)的反相输入端耦接于短路检测电路(2)以接收检测信号(V5)，所述第十五电阻(R15)耦接于电源电压(Vcc)，所述第十五电阻(R15)的另一端耦接于第一比较器(N1)的同相输入端，所述第十六电阻(R16)耦接于第十五电阻(R15)和第一比较器(N1)的连接点，所述第十六电阻(R16)的另一端接地(GND)，所述第一比较器(N1)的输出端输出短路信号(V4)；基于上述区别特征，该权利要求4要解决的技术问题在于：通过比较器及两电阻组成判断电路。
而本领域技术人员都能知晓，在本领域中为了判断检测信号与参考信号，选择比较器与电阻构成比较电路判断信号的大小从而输出控制信号是本领域的惯用手段，属于公知常识；因此，在对比文件1公开的具有判断比较功能的基础上，选择比较器和电阻组成判断电路并设置相应的连接关系也属于本领域技术人员的惯用手段，属于公知常识。
因此，权利要求4相对于对比文件1和公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.4、权利要求7
对比文件1中公开了隔离开关电路为包括光耦合器的光电隔离电路；因此，权利要求7相对于对比文件1的区别特征为：隔离开关电路为包括干簧管继电器的电磁隔离电路。基于上述区别特征，该权利要求7要解决的技术问题为：如何组成隔离开关电路。
对比文件4中公开了（参见说明书第0038段）：开关器件15包括由干簧管151及缠绕其上的线圈152组成，开关器件151的导通使得所述电容性器件14和导电触点13导通，使得导电触点13带有电容特性，开关器件151的关断使得所述电容性器件14和导电触点13之间电气隔离以消除导电触点13的电容特性；可见对比文件4公开了隔离开关电路为包括干簧管继电器的电磁隔离电路，其作用也是构成隔离开关电路以实现接收信号和输出信号的电气分离。因此，对比文件4公开了权利要求7的附加技术特征，并给出了相应的技术启示。
因此，权利要求7相对于对比文件1和对比文件4的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
综上所述，权利要求1、2、3、5、6不具备专利法第22条第2款规定的新颖性，权利要求4、7不具备专利法第22条第3款规定的创造性，应予全部无效，合议组对请求人提出的其他理由不再予以评述，基于上述理由，合议组依法作出如下决定。
三、决定
宣告201620840020.4号实用新型专利权全部无效。
当事人对本决定不服的，可以根据专利法第46条第2款的规定，自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。根据该款的规定，一方当事人起诉后，另一方当事人作为第三人参加诉讼。
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