[發(fā)明專利]智能柵極驅(qū)動(dòng)單元

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480018005.5
• 申請(qǐng)日: 2014-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN105191130B
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·蘭涅斯泰德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: KK風(fēng)能解決方案公司
• 主分類號(hào): H03K17/082
• 分類號(hào): H03K17/082;H03K17/687
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 張春媛;閻娬斌

1.一種智能柵極驅(qū)動(dòng)單元(7)，其用于控制功率模塊(1,14)的上DC端子和下DC端子之間的半橋結(jié)構(gòu)的至少兩個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)(2)，所述智能柵極驅(qū)動(dòng)單元(7)包括：

至少兩個(gè)柵極驅(qū)動(dòng)器(4)，所述至少兩個(gè)柵極驅(qū)動(dòng)器(4)中的每個(gè)被配置為控制所述至少兩個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)(2)中的一個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)的開關(guān)，以及

模擬測(cè)量電路(9)，所述模擬測(cè)量電路(9)被配置為當(dāng)所述至少兩個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)(2)處于導(dǎo)通模式時(shí)，測(cè)量所述至少兩個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)(2)中的至少一個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)的模擬電壓，

其中，所述模擬測(cè)量電路(9)的參考電勢(shì)是所述半橋的中間點(diǎn)，使得所述模擬測(cè)量電路(9)被配置為測(cè)量所述至少兩個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)(2)中的在所述半橋的中間點(diǎn)和所述上DC端子之間或者在所述半橋的中間點(diǎn)和所述下DC端子之間的至少一個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)的模擬電壓。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能柵極驅(qū)動(dòng)單元(7)，其中，所述模擬測(cè)量電路(9)還便于在切換模式測(cè)量所述模擬電壓。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能柵極驅(qū)動(dòng)單元(7)，其中，所述模擬測(cè)量電路(9)還便于在不導(dǎo)通模式測(cè)量所述模擬電壓。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能柵極驅(qū)動(dòng)單元(7)，其中，所述模擬測(cè)量電路(9)包括用于在不導(dǎo)通模式期間阻斷通過所述半導(dǎo)體開關(guān)的高電壓的半導(dǎo)體設(shè)備。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能柵極驅(qū)動(dòng)單元(7)，其中，來(lái)自所述模擬測(cè)量電路(9)的測(cè)量包括測(cè)量功率模塊的輸出電流(11,15)和/或直流鏈路(3)的電壓。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能柵極驅(qū)動(dòng)單元(7)，其中，所述智能柵極驅(qū)動(dòng)單元(7)還包括數(shù)據(jù)處理器(8)，其便于在智能柵極驅(qū)動(dòng)單元(7)計(jì)算半導(dǎo)體開關(guān)結(jié)溫。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能柵極驅(qū)動(dòng)單元(7)，其中，一個(gè)或多個(gè)功率模塊(1,14)是逆變器的一部分或者是制動(dòng)斬波器的一部分。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能柵極驅(qū)動(dòng)單元(7)，其中，所述智能柵極驅(qū)動(dòng)單元被配置為控制由各個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)(2)導(dǎo)通的負(fù)載。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能柵極驅(qū)動(dòng)單元(7)，其中，所述數(shù)據(jù)處理器(8)便于所述模擬電壓和所述功率模塊(11,15)的輸出電流的測(cè)量之間的時(shí)間同步，和/或所述直流鏈路的電壓和所述功率模塊(11,15)的輸出電流的測(cè)量之間的時(shí)間同步。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能柵極驅(qū)動(dòng)單元(7)，其中，所述模擬測(cè)量電路(9)被進(jìn)一步配置為測(cè)量包括以下參數(shù)的列表中的一個(gè)或多個(gè)：Vdc、所述半導(dǎo)體開關(guān)的輸出電流、柵極電流、柵極電荷和/或柵極電壓。

11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能柵極驅(qū)動(dòng)單元(7)，其中，來(lái)自所述模擬測(cè)量電路(9)的測(cè)量便于估計(jì)包括以下參數(shù)的列表中的至少一個(gè)或多個(gè)：半導(dǎo)體開關(guān)結(jié)溫、半導(dǎo)體開關(guān)基板溫度、制動(dòng)斬波器電阻器溫度、半導(dǎo)體開關(guān)的疲勞程度、制動(dòng)斬波器電阻器的疲勞程度、半導(dǎo)體開關(guān)的壽命終止和/或制動(dòng)斬波器電阻器的壽命終止。

12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能柵極驅(qū)動(dòng)單元(7)，其中，所述數(shù)據(jù)處理器(8)便于產(chǎn)生用于控制一個(gè)或多個(gè)功率模塊(1,14)的一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)(2)的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，和/或便于控制通過所述功率模塊(1,14)的一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)(2)的電流。

13.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能柵極驅(qū)動(dòng)單元(7)，其中，所述智能柵極驅(qū)動(dòng)單元(7)便于所述一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)(2)的過電流保護(hù)和/或過溫保護(hù)。