一种功率开关器件的驱动装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种功率开关器件的驱动装置及其控制方法，该装置包括：驱动电路和辅助关断电路；在驱动电路接收到高电平、且辅助关断电路接收到低电平时，驱动电路接通正电源向功率开关器件的控制端供电，功率开关器件导通；在驱动电路接收到低电平、且辅助关断电路接收到低电平时，功率开关器件负压关断；辅助关断电路，设置在功率开关器件的控制端与接地端之间；在功率开关器件负压关断、辅助关断电路接收到高电平时，辅助关断电路自身导通，使辅助关断电路与功率开关器件的控制端之间形成回路，使功率开关器件的控制端的电压被拉低到地电压。该方案，通过在功率开关器件的控制端与接地端间设置辅助关断电路，抑制驱动回路的串扰电压。的串扰电压。的串扰电压。

【技术实现步骤摘要】
一种功率开关器件的驱动装置及其控制方法


[0001]本专利技术属于功率开关器件
，具体涉及一种功率开关器件的驱动装置及其控制方法，尤其涉及一种多电平驱动电路及其控制方法，如一种碳化硅MOS管(SiC MOS管)的多电平驱动电路及其控制方法。

技术介绍

[0002]为了使功率开关器件(如MOS管、IGBT、三极管等)正常开通，需要给功率开关器件的控制端(如MOS管的栅极、IGBT的栅极、三极管的基极等)发送驱动信号，以通过该驱动信号驱动功率开关器件而使功率开关器件开通。其中，功率开关器件(如MOS管、IGBT、三极管等)的驱动信号一般由驱动芯片发出，该驱动信号给到功率开关器件的控制端(如MOS的栅极、IGBT的栅极、三极管的基极等)后，再到功率开关器件的一连接端(如MOS管的源极、IGBT的发射极、三极管的发射极等)的这条回路，构成功率开关器件(如MOS管、IGBT、三极管等)的驱动回路。
[0003]功率开关管器件(如MOS管、IGBT、三极管等)是基于驱动回路(即用于驱动功率开关器件正常工作的电路)中驱动芯片发出的驱动信号正常工作的，但是，由于功率开关器件(如MOS管、IGBT、三极管等)的驱动芯片的供电电源包含正电源(如直流电源VCC)和负电源(如直流电源VEE)，这会使得功率开关器件(如MOS管、IGBT、三极管等)的驱动回路中，在驱动功率开关器件(如MOS管、IGBT、三极管等)关断时，会出现负电源的电压串扰而影响地网络GND，从而影响其他共地网络GND的电路正常工作的问题。
[0004]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，提供一种功率开关器件的驱动装置及其控制方法，以解决功率开关器件(如MOS管、IGBT、三极管等)的驱动芯片的供电电源包含正电源(如直流电源VCC)和负电源(如直流电源VEE)，使得功率开关器件(如MOS管、IGBT、三极管等)的驱动回路中，在驱动功率开关器件(如MOS管、IGBT、三极管等)关断时，会出现负电源的电压串扰而影响地网络GND，从而影响其他共地网络GND的电路正常工作的问题，达到通过在驱动功率开关器件(如MOS管、IGBT、三极管等)的控制端与接地端(如MOS管的源极、IGBT的发射极、三极管的发射极等)之间设置由二极管(如二极管D)和MOS管(如MOS管S1)构成的辅助关断电路，能够抑制功率开关器件(如MOS管、IGBT、三极管等)的驱动回路的串扰电压，避免功率开关器件(如MOS管、IGBT、三极管等)因驱动回路的串扰电压而影响其他共地网络GND的电路正常工作，从而降低了与驱动功率开关器件(如MOS管如SiC MOS管、IGBT、三极管等)共地网络的其他电路的失效率的效果。
[0006]本专利技术提供一种功率开关器件的驱动装置，包括：所述功率开关器件的驱动电路，以及所述功率开关器件的辅助关断电路；所述功率开关器件的驱动电路的供电电源，包括：
正电源和负电源；其中，所述功率开关器件的驱动电路，设置在所述功率开关器件的控制端；在所述功率开关器件的一个驱动周期内，在所述功率开关器件的驱动电路接收到的第一控制信号为高电平、且所述功率开关器件的辅助关断电路接收到的第二控制信号为低电平的情况下，所述功率开关器件的驱动电路接通所述正电源以利用所述正电源向所述功率开关器件的控制端供电，使所述功率开关器件导通；在所述功率开关器件的驱动电路接收到的控制信号变为低电平、且所述功率开关器件的辅助关断电路接收到的第二控制信号仍为低电平的情况下，所述功率开关器件的驱动电路接通所述负电源以利用所述负电源向所述功率开关器件的控制端供电，使所述功率开关器件负压关断；所述功率开关器件的控制端的电压被钳位在所述负电源所提供的电压；所述功率开关器件的辅助关断电路，设置在所述功率开关器件的控制端、以及所述功率开关器件的接地端之间；在所述功率开关器件的一个驱动周期内，在所述功率开关器件负压关断的情况下，在所述功率开关器件的辅助关断电路接收到的第二控制信号变为高电平的情况下，所述功率开关器件的辅助关断电路自身导通，以使所述功率开关器件的辅助关断电路与所述功率开关器件的控制端之间形成回路，使所述功率开关器件的控制端的电压被钳位在0V。
[0007]在一些实施方式中，所述功率开关器件的驱动电路，包括：驱动芯片和驱动电阻模块；所述驱动芯片，包括：第一开关管和第二开关管；其中，所述正电源，连接至所述第一开关管的第一连接端；所述第一开关管的第二连接端，连接至所述第二开关管的第一连接端；所述第一开关管的第二连接端，还经所述驱动电阻模块后连接至所述功率开关器件的控制端；所述第二开关管的第二连接端，连接至所述负电源；所述第一开关管的控制端，与所述第二开关管的控制端相连，且所述第一开关管的控制端和所述第二开关管的控制端，均用于接收所述第一控制信号。
[0008]在一些实施方式中，其中，所述第一开关管和所述第二开关管均为MOS管；所述第一开关管和所述第二开关管的控制端，均为MOS管的栅极；所述第一开关管和所述第二开关管的第一连接端，均为MOS管的漏极；所述第一开关管和所述第二开关管的第二连接端，均为MOS管的源极。
[0009]在一些实施方式中，所述功率开关器件的辅助关断电路，包括：二极管模块和第三开关管；其中，所述第一开关管的第二连接端经所述驱动电阻模块后，还连接至所述二极管模块的阴极；所述第三开关管的控制端，用于接收所述第二控制信号；所述第三开关管的第一连接端，接地；所述第三开关管的第二连接端，连接至所述二极管模块的阳极。
[0010]在一些实施方式中，所述第三开关管为MOS管；所述第三开关管的控制端为所述MOS管的栅极，所述第三开关管的第一连接端为MOS管的源极，所述第三开关管的第二连接端为MOS管的漏极。
[0011]在一些实施方式中，还包括：驱动电容模块；所述驱动电容模块，设置在所述功率开关器件的控制端与接地端之间；所述二极管模块的阴极，连接至所述驱动电阻模块与所述驱动电容模块的公共端。
[0012]在一些实施方式中，所述功率开关器件，包括：SiC MOS管；所述功率开关器件的控制端，为所述SiC MOS管的栅极；所述功率开关器件的两个连接端为所述SiC MOS管的漏极和源极；所述功率开关器件的接地端为所述SiC MOS管的源极；所述SiC MOS管的漏极连接至所述SiC MOS管的供电电源。
[0013]与上述功率开关器件的驱动装置相匹配，本专利技术再一方面提供一种功率开关器件的驱动装置的控制方法，包括：在所述功率开关器件的一个驱动周期内，在该一个驱动周期开始后的第一时段，向所述功率开关器件的驱动电路发送第一控制信号，且该第一控制信号为高电平；同时，向所述功率开关器件的辅助关断电路发送第二控制信号，且该第二控制信号为低电平；在该一个驱动周期开始后的第二时段，向所述功率开关器件的驱动电路发送第一控制信号，且该第一控制信号变为低电平；同时，向所述功率开关器件的辅助关断电路发送第二控制信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率开关器件的驱动装置，其特征在于，包括：所述功率开关器件的驱动电路，以及所述功率开关器件的辅助关断电路；所述功率开关器件的驱动电路的供电电源，包括：正电源和负电源；其中，所述功率开关器件的驱动电路，设置在所述功率开关器件的控制端；在所述功率开关器件的一个驱动周期内，在所述功率开关器件的驱动电路接收到的第一控制信号为高电平、且所述功率开关器件的辅助关断电路接收到的第二控制信号为低电平的情况下，所述功率开关器件的驱动电路接通所述正电源以利用所述正电源向所述功率开关器件的控制端供电，使所述功率开关器件导通；在所述功率开关器件的驱动电路接收到的控制信号变为低电平、且所述功率开关器件的辅助关断电路接收到的第二控制信号仍为低电平的情况下，所述功率开关器件的驱动电路接通所述负电源以利用所述负电源向所述功率开关器件的控制端供电，使所述功率开关器件负压关断；所述功率开关器件的控制端的电压被钳位在所述负电源所提供的电压；所述功率开关器件的辅助关断电路，设置在所述功率开关器件的控制端、以及所述功率开关器件的接地端之间；在所述功率开关器件的一个驱动周期内，在所述功率开关器件负压关断的情况下，在所述功率开关器件的辅助关断电路接收到的第二控制信号变为高电平的情况下，所述功率开关器件的辅助关断电路自身导通，以使所述功率开关器件的辅助关断电路与所述功率开关器件的控制端之间形成回路，使所述功率开关器件的控制端的电压被钳位在0V。2.根据权利要求1所述的功率开关器件的驱动装置，其特征在于，所述功率开关器件的驱动电路，包括：驱动芯片和驱动电阻模块；所述驱动芯片，包括：第一开关管和第二开关管；其中，所述正电源，连接至所述第一开关管的第一连接端；所述第一开关管的第二连接端，连接至所述第二开关管的第一连接端；所述第一开关管的第二连接端，还经所述驱动电阻模块后连接至所述功率开关器件的控制端；所述第二开关管的第二连接端，连接至所述负电源；所述第一开关管的控制端，与所述第二开关管的控制端相连，且所述第一开关管的控制端和所述第二开关管的控制端，均用于接收所述第一控制信号。3.根据权利要求2所述的功率开关器件的驱动装置，其特征在于，其中，所述第一开关管和所述第二开关管均为MOS管；所述第一开关管和所述第二开关管的控制端，均为MOS管的栅极；所述第一开关管和所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟，付琪琪，林浩贤，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：