[發(fā)明專利]用于控制至少一個(gè)晶體管的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380040110.4
• 申請(qǐng)日: 2013-07-11
• 公開（公告）號(hào): CN104508980B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B.鮑切茲;M.格雷尼爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 法雷奧電機(jī)控制系統(tǒng)公司
• 主分類號(hào): H03K17/082
• 分類號(hào): H03K17/082;H03K17/16
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 葛青;譚華

本發(fā)明涉及一種用于控制至少一個(gè)晶體管(2)的裝置(1)，包括：所述晶體管(2)，該晶體管包括控制電極和兩個(gè)其他電極，主控制電路(3)，其連接至所述晶體管(2)的控制電極，并且構(gòu)造為，在主操作模式中，控制所述晶體管(2)的狀態(tài)，以及輔助控制電路(5)，其構(gòu)造為，在輔助操作模式中，注入與在主控制電路(3)和晶體管(2)的控制電極之間流動(dòng)的電流相反的輔助電流(i_g0)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于控制至少一個(gè)晶體管的裝置。

背景技術(shù)

晶體管通常用于靜態(tài)轉(zhuǎn)換器的分支的構(gòu)造。這些晶體管通常由控制電路控制，控制電路也被稱為“驅(qū)動(dòng)器”，并且控制電路構(gòu)造為將電流注入晶體管的控制電極以使其導(dǎo)通并且當(dāng)晶體管被切斷時(shí)使得電流能夠從該控制電極被接收。

當(dāng)晶體管被切斷時(shí)，在其端子處可出現(xiàn)過電壓，為了本發(fā)明的目的，在晶體管的端子處的電壓是晶體管的除了晶體管控制電極之外的電極之間的電壓。當(dāng)晶體管被切斷時(shí)在晶體管的端子的過電壓的出現(xiàn)的示例在下文中給出。

當(dāng)晶體管屬于產(chǎn)生短路的分支時(shí)，在該分支中流動(dòng)的電流顯著升高。期望切斷晶體管，以避免由于在該分支中流動(dòng)的高電流而導(dǎo)致的晶體管的過熱。然而，當(dāng)晶體管以這種方式被切斷時(shí)，在其端子處可能出現(xiàn)相當(dāng)大的過電壓，因?yàn)樵诰w管的端子處的電壓可能變成等于分支的電壓和在晶體管中的寄生電感的端子處的電壓的和。該過電壓可能使晶體管退化或甚至損毀晶體管。

從而存在當(dāng)晶體管被切斷時(shí)降低在晶體管中出現(xiàn)的過電壓的需要，特別是在晶體管屬于靜態(tài)轉(zhuǎn)換器的分支并且當(dāng)所述分支形成短路時(shí)晶體管隨后被切斷的情況下。

已知的用于降低該過電壓的解決方案包括：

-通過高電壓二極管，以及如果需要的話通過串聯(lián)的齊納二極管和電阻，來限制晶體管的除了控制電極之外的電極之間的電壓，

-使用晶體管的控制電路，該控制電路設(shè)定了用于晶體管的控制電極的兩個(gè)不同電勢(shì)值，即對(duì)應(yīng)于晶體管切換到導(dǎo)通狀態(tài)的第一值，和對(duì)應(yīng)于切斷晶體管的低于第一值的第二值。由于當(dāng)晶體管被切斷時(shí)控制電極的電勢(shì)較低，從而降低了過電壓，

-在控制電極和控制電路之間提供兩個(gè)不同的柵極電阻，一個(gè)柵極電阻用于當(dāng)晶體管所屬的分支產(chǎn)生短路時(shí)切斷晶體管，而另一個(gè)用于其他切斷情況，用于在短路情況下切斷晶體管的柵極電阻具有的值高于另一柵極電阻，以限制過電壓。

這些解決方案都不能實(shí)現(xiàn)下列因素之間的令人滿意的折衷：解決方案的成本、反應(yīng)速度、由該解決方案的實(shí)施所占據(jù)的空間、以及當(dāng)解決方案實(shí)施時(shí)導(dǎo)致的電損失。

存在對(duì)克服前述解決方案的缺點(diǎn)的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明意于滿足這種需求，并且根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明借助于用于控制至少一個(gè)晶體管的裝置而實(shí)現(xiàn)了該目標(biāo)，所述裝置包括：

-所述晶體管，該晶體管包括控制電極和兩個(gè)其他電極，

-主控制電路，其連接至晶體管的控制電極并且構(gòu)造為在主操作模式中控制晶體管的狀態(tài)，以及

-輔助控制電路，其構(gòu)造為在輔助操作模式中注入與在主控制電路和晶體管的控制電極之間流動(dòng)的電流相反的輔助電流。

本發(fā)明特別地利用這樣的事實(shí)，當(dāng)晶體管被切斷時(shí)，其用作晶體管的控制電極和其它電極中的一個(gè)之間的電容。由于輔助電流的注入導(dǎo)致的從控制電極流向主控制電路的電流的減小使得能夠降低在晶體管的其它電極之間流動(dòng)的電流的時(shí)間性變化，并且從而能夠降低部分地由于寄生電感產(chǎn)生的晶體管中的過電壓。

因此，輔助電流的注入使得可以從時(shí)間意義上減緩晶體管的除了其控制電極之外的電極之間流動(dòng)的電流的變化。