[發明專利]用于操控功率半導體開關的方法

有效

• 申請號: 201310149666.9
• 申請日: 2013-04-26
• 公開（公告）號: CN103378829B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: A.阿倫斯;H.雅斯貝格;P.坎沙特;U.M.G.施瓦策爾
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H03K17/16
• 分類號: H03K17/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 臧永杰;劉春元

1.用于操控可控的功率半導體開關（LS）的方法，所述功率半導體開關具有柵極端子（G）、集電極端子（c）和發射極端子（E）并且以其集電極-發射極路段連接在第一和第二供電電勢（Vcc，OUT）之間，其中該方法包括：

借助于電壓源裝置（SPQ）調整功率半導體開關（LS）的集電極電流（I_c）和集電極-發射極電壓（V_ce）的關斷邊沿的陡度，該電壓源裝置與功率半導體開關（LS）的柵極端子（G）連接；和

借助于可控的電流源裝置（STQ）調整功率半導體開關（LS）的集電極電流（I_c）和集電極-發射極電壓（V_ce）的接通邊沿的陡度，該電流源裝置與功率半導體開關（LS）的柵極端子（G）連接并且生成柵極操控電流（I_G），其中

在從通過功率半導體開關（LS）的集電極-發射極電流（I_Last）的電流升高開始直至集電極-發射極電壓（V_ce）的下降結束為止的階段中，可調整的柵極操控電流（I_G）的變化曲線從一個開關過程到接下來的開關過程之一在預先給定的公差帶內最大地被改變。

2.根據權利要求1的方法，其中可調整的柵極操控電流（I_G）的變化曲線從一個開關過程到緊隨其后的開關過程在預先給定的公差帶內最大地被改變。

3.根據權利要求1的方法，其中可調整的柵極操控電流（I_G）的變化曲線從一個開關過程到至少一個緊隨其后的開關過程保持不變并且在特定數量的開關過程之后才在預先給定的公差帶內最大地被改變。

4.根據權利要求1至3之一的方法，其中所述公差帶在一個開關過程時為分別前面的開關過程的最大+/-20%。

5.根據權利要求1至4之一的方法，其中所述公差帶與功率半導體開關（LS）處的要開關的電壓無關地被遵守。

6.根據權利要求1至5之一的方法，其中柵極操控電流（I_G）的電流強度在預先給定的公差帶內從較大值或較小值出發近似于額定值（I_S）。

7.根據權利要求1至6之一的方法，該方法此外包括測量功率半導體開關（LS）的瞬時的柵極操控電流（I_G）。

8.根據權利要求7的方法，其中借助于感測電阻或者旁路電路和調節回路來執行對柵極操控電流（I_G）的測量。

9.根據權利要求7或8的方法，其中所測量的柵極操控電流（I_G）作為實際值被中間存儲，并且將實際值與額定值（I_S）進行比較，以便能夠在隨后的接通過程時對注入到功率半導體開關（LS）的柵極端子（G）中的柵極操控電流（I_G）進行匹配。

10.根據前述權利要求之一的方法，其中柵極操控電流（I_G）的值從起始時刻開始在預先給定的最小持續時間上被調整。

11.根據權利要求10的方法，其中當滿足一個或多個條件時，對柵極操控電流（I_G）的值進行調整的階段在達到最小持續時間之前結束。

12.根據權利要求11的方法，其中結束對柵極操控電流（I_G）的值進行調整的階段的條件是在功率半導體開關（LS）處達到柵極電壓V_GE的額定值（I_S）。

13.根據前述權利要求之一的方法，其中電壓源裝置（SPQ）具有柵極串聯電阻（R_G），該柵極串聯電阻被確定大小為，使得功率半導體開關（LS）的切斷行為通過其固有動態性來確定。

14.根據前述權利要求之一的方法，其中電壓源裝置（SPQ）被設計為將功率半導體開關（LS）的柵極端子（G）處的電壓電勢調整到0V或者小于或等于0V的值。

15.根據前述權利要求之一的方法，其中功率半導體開關（LS）的柵極端子（G）處的電壓電勢在關斷過程開始之前的可編程的時間階段期間被調整到中間值，其中該中間值處于關斷狀態中的值和接通狀態中的值之間。