[發(fā)明專利]柵極驅動裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710493458.9
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107786075B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設計）人: 野村一郎
• 申請（專利權）人: 富士電機株式會社
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M1/088
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 鄧曄

本發(fā)明力圖實現裝置品質的提高。驅動開關元件(1a)的柵極驅動裝置(20)包括開啟用電流源(I1?1～I1?n)、開啟用開關(sw1?1～sw1?n)、關斷用電流源(I2?1～I2?n)、關斷用開關(sw2?1～sw2?n)。在開關元件(1a)開啟時，開啟用電流源(I1?1～I1?n)將開關元件(1a)的柵極電壓的上升波形的電壓斜率切換為多個階段。開啟用開關(sw1?1～sw1?n)對開啟用電流源(I1?1～I1?n)進行驅動控制。在開關元件(1a)關斷時，關斷用電流源(I2?1～I2?n)將柵極電壓的下降波形的電壓斜率切換為多個階段。關斷用開關(sw2?1～sw2?n)對關斷用電流源(I2?1～I2?n)進行驅動控制。

技術領域

本技術涉及驅動開關元件的柵極的柵極驅動裝置。

背景技術

逆變器等電源裝置中，包括有開關元件(MOSFET(Metal Oxide SemiconductorField Effect Transistor:金屬氧化物半導體場效應晶體管)、IGBT(Insulated GateBipolar Transistor：絕緣柵雙極型晶體管)等)串聯連接而成的橋接電路。

橋接電路具有高電位側的開關元件與低電位側的開關元件串聯連接、并在中點電位連接負載的結構，通過開關元件的柵極驅動來使開關元件開啟或關斷從而驅動負載。

作為開關元件的柵極驅動相關的現有技術，提出了檢測開關元件的柵極電壓值、并基于檢測出的柵極電壓值來使柵極驅動電阻或驅動電流變化的技術(專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2008-92663號公報

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題

當進行開關元件的柵極驅動時，現有技術中進行以下控制，即：經由電阻從直流電源施加高電位或低電位的電壓，從而由流經電阻的電流來驅動開關元件的柵極。

然而，由于在這樣的柵極驅動中進行的是經由電阻對開關元件的寄生電容進行充放電的控制，所以不能針對開關元件的柵極電壓的上升及下降的電壓瞬時值來設定任意的電壓斜率。

因此，例如用于對開關元件關斷時產生的浪涌電壓及開啟時發(fā)生的浪涌電流的上升進行抑制或者對開關損耗進行降低的調整比較困難，從而引起了裝置品質的下降。

本發(fā)明是鑒于這樣的問題而做出的，其目的在于，提供一種柵極驅動裝置，該柵極驅動裝置進行可將開關元件的柵極電壓的上升波形及下降波形的電壓斜率切換為多個階段的柵極驅動，從而提高了裝置品質。

解決技術問題所采用的技術方案

為了解決上述技術問題，提供柵極驅動裝置。柵極驅動裝置包括開啟用電流源、開啟用開關、關斷用電流源以及關斷用開關。

當開啟開關元件時，多個開啟用電流源將開關元件的柵極電壓的上升波形的電壓斜率切換為多個階段。多個開啟用開關對開啟用電流源進行驅動控制。當關斷開關元件時，多個關斷用電流源將柵極電壓的下降波形的電壓斜率切換為多個階段。多個關斷用開關對關斷用電流源進行驅動控制。

發(fā)明效果

通過進行可將開關元件的柵極電壓的上升波形及下降波形的電壓斜率切換為多個階段的柵極驅動，從而提高裝置品質變得可能。

附圖說明

圖1是將包含本發(fā)明的柵極驅動裝置的功率轉換電路的結構例示出的圖。

圖2是將包含現有技術的柵極驅動電路的功率轉換電路的結構例示出的圖。

圖3是將現有技術的動作波形示出的圖。

圖4是將本發(fā)明的功率轉換電路的結構例示出的圖。