[發明專利]改進型柵極鉗位

有效

• 申請號: 201410528580.1
• 申請日: 2014-10-09
• 公開（公告）號: CN104578734B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: T·勒韋;L·博瑞瑙特;J·巴倫舍恩
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 王茂華

1.一種功率變換器電路，包括：

開關；

可切換鉗位元件，耦合至所述開關；以及

驅動器，被配置用于至少部分基于驅動器控制信號來控制所述開關、并且啟用或禁用所述可切換鉗位元件，其中所述可切換鉗位元件被配置用于：

當所述可切換鉗位元件被所述驅動器啟用、并且跨所述開關的電壓或在所述開關處的電流滿足用于啟動所述可切換鉗位元件的閾值時，將跨所述開關的所述電壓鉗位；

當所述可切換鉗位元件被禁用、并且跨所述開關的所述電壓或在所述開關處的所述電流滿足用于啟動所述可切換鉗位元件的所述閾值時，避免將跨所述開關的所述電壓鉗位；

至少部分地基于跨所述開關的被檢測到的所述電壓或在所述開關處的被檢測到的所述電流，來控制耦合至所述開關的所述可切換鉗位元件；

基于跨所述開關的所述電壓或在所述開關處的所述電流來檢測在所述開關處的故障條件；以及

響應于檢測在所述開關處的即將發生的或實際的所述故障條件來啟用所述可切換鉗位元件。

2.根據權利要求1所述的功率變換器電路，其中用于啟動所述可切換鉗位元件的所述閾值對應于與所述可切換鉗位元件相關聯的擊穿電壓或擊穿電流。

3.根據權利要求1所述的功率變換器電路，其中所述開關是第一開關，以及其中所述可切換鉗位元件包括第二開關和鉗位器。

4.根據權利要求3所述的功率變換器電路，其中所述鉗位器包括齊納二極管、瞬態電壓抑制二極管、和雪崩二極管中的至少一種。

5.根據權利要求3所述的功率變換器電路，其中所述驅動器被配置用于，至少通過使所述第二開關運行在接通狀態來啟用所述可切換鉗位元件，以及其中所述驅動器被配置用于，至少通過使所述第二開關運行在斷開狀態來禁用所述可切換鉗位元件。

6.根據權利要求1所述的功率變換器電路，其中所述驅動器進一步被配置用于，至少部分基于跨所述開關的電壓或在所述開關處的電流，來啟用或禁用所述可切換鉗位元件。

7.根據權利要求1所述的功率變換器電路，其中所述驅動器進一步被配置用于接收鉗位控制信號，所述驅動器進一步被配置用于基于所述鉗位控制信號來啟用或禁用所述可切換鉗位元件。

8.根據權利要求1所述的功率變換器電路，其中所述開關包括基于氮化鎵的開關裝置。

9.根據權利要求1所述的功率變換器電路，其中所述開關是第一開關，其中所述可切換鉗位元件是第一可切換鉗位元件，其中跨所述第一開關的所述電壓是第一電壓，其中在所述第一開關處的所述電流是第一電流，其中所述閾值是第一閾值，以及其中所述驅動器是第一驅動器，所述功率變換器電路進一步包括：

半橋，包括在所述半橋的切換節點處耦合至第二開關的所述第一開關；

第二可切換鉗位元件，耦合至所述第二開關；以及

第二驅動器，被配置用于至少部分基于所述驅動器控制信號來控制所述第二開關，所述第二驅動器進一步被配置用于啟用或禁用所述第二可切換鉗位元件，以及

其中所述第二可切換鉗位元件被配置用于，當所述第二可切換鉗位元件被所述第二驅動器啟用時，并且當跨所述第二開關的第二電壓或在所述第二開關處的第二電流滿足用于啟動所述第二可切換鉗位元件的第二閾值時，將跨所述第二開關的所述第二電壓鉗位。

10.根據權利要求9所述的功率變換器電路，其中所述第二驅動器進一步被配置用于，至少部分基于跨所述第二開關的所述第二電壓或在所述第二開關處的所述第二電流，來啟用或禁用所述第二可切換鉗位元件。

11.根據權利要求9所述的功率變換器電路，其中所述驅動器控制信號是第一驅動器控制信號，以及其中所述第二驅動器進一步被配置用于至少部分基于由所述第二驅動器接收到的第二驅動器控制信號來控制所述第二開關。

12.根據權利要求1所述的功率變換器電路，其中所述可切換鉗位元件是常啟用類型的可切換鉗位元件，并且被配置為，當跨所述開關的所述電壓或在所述開關處的所述電流滿足所述閾值并且所述驅動器被禁用時，將跨所述開關的所述電壓鉗位。

13.根據權利要求1所述的功率變換器電路，其中所述可切換鉗位元件是常禁用類型的可切換鉗位元件，并且被配置為，當所述驅動器被禁用時，避免將跨所述開關的所述電壓鉗位。