[發(fā)明專利]開關元件控制電路以及功率模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780094793.X
• 申請日: 2017-09-25
• 公開（公告）號: CN111095759B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設計）人: 鈴木健一;宮澤亙
• 申請（專利權）人: 新電元工業(yè)株式會社
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H03K17/14;H03K17/687
• 代理公司: 上海德昭知識產(chǎn)權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

本發(fā)明的開關元件控制電路100，包括：第三電極電壓控制部10，控制第三電極電壓；第一電極電流檢測部20，用于檢測開關元件200處流通的第一電極電流；記憶部30，用于包含記憶初期閾值電壓以及初期第一電極電流的信息、以及閾值電壓的漏極電極特性；以及閾值電壓計算部40，根據(jù)：包含第一電極電流、初期閾值電壓以及初期第一電極電流的信息、以及與閾值電壓的第一電極電流特性有關的信息，來計算出開關元件200運作時的閾值電壓，其中，第三電極電壓控制部根據(jù)通過閾值電壓計算部40計算出的運作時的閾值電壓來控制第三電極電壓。根據(jù)本發(fā)明的開關元件控制電路100，即便是在運作時的閾值電壓從初期閾值電壓發(fā)生變動的情況下，也能夠減小開關損耗。

技術領域

本發(fā)明涉及開關元件控制電路以及功率模塊。

背景技術

以往，一種用于控制開關元件的ON/OFF運作的開關元件控制電路已被普遍認知(例如，參照專利文獻1)。

以往的開關元件控制電路900如圖12所示，為了控制開關元件800的ON/OFF運作，從而具備控制柵極電壓的柵極電壓控制部910。

根據(jù)以往的開關元件控制電路900，就能夠通過控制柵極電壓，從而控制控制開關元件800的ON/OFF運作。

【先行技術文獻】

【專利文獻1】國際公開第2012/153459號

然而近年來，能夠通過加快開關速度來減小開關損耗的開關元件控制電路已成為了行業(yè)需求。作為一種實現(xiàn)上述需要的方法，可以想到的是：通過將稍微超過閾值電壓的柵極電壓施加于柵電極來縮短開啟(TurnON)期以及關斷(TurnOFF)期,并加快開關元件的開關速度，從而減小開關損耗(參照圖3)。

但是，由于一旦開關元件在運作時流通大電流就會導致閾值電壓從初期閾值電壓(出廠時的閾值電壓)發(fā)生變動(參照圖4)，這樣一來，就很難通過將稍微超過閾值電壓的電壓施加于柵電極來縮短開啟期以及關斷期，因此就難以減小開關元件的開關損耗。

因此，本發(fā)明鑒于上述這些問題，目的是提供一種開關元件控制電路，其即便是在運作時的閾值電壓從初期閾值電壓發(fā)生變動的情況下，也能夠減小開關損耗。另外，本發(fā)明還提供一種具備這樣的開關元件的功率模塊。

發(fā)明內(nèi)容

【1】本發(fā)明的開關元件控制電路，用于對具備第一電極、第二電極、以及第三電極的開關元件的ON/OFF運作進行控制，其特征在于，包括：第三電極電壓控制部，為了控制所述開關元件的ON/OFF運作而控制第三電極電壓；第一電極電流檢測部，用于檢測流通所述開關元件的第一電極電流；記憶部，用于記憶：包含所述開關元件的初期閾值電壓以及測定所述初期閾值電壓時的所述開關元件處流通的初期第一電極電流的信息、以及與所述開關元件處的閾值電壓的第一電極電流特性有關的信息；以及閾值電壓計算部，根據(jù)：包含所述初期閾值電壓以及通過所述第一電極電流檢測部檢測出的第一電極電流的信息、以及與所述開關元件處的閾值電壓的第一電極電流特性有關的信息，來計算出所述開關元件運作時的閾值電壓，其中，所述第三電極電壓控制部在將所述開關元件變?yōu)镺N狀態(tài)時，根據(jù)通過所述閾值電壓計算部計算出的所述運作時的閾值電壓來控制所述第三電極電壓。

【2】在本發(fā)明的開關元件控制電路中，在將所述開關元件處的閾值電壓的第一電極電流系數(shù)設為β、所述運作時的閾值電壓設為Vth、所述初期閾值電壓設為Vth₀、通過所述第一電極電流檢測部檢測出的所述第一電極電流設為Id、所述初期第一電極電流設為Id₀時，與所述開關元件處的閾值電壓的第一電極電流特性滿足Vth＝Vth₀+β(Id-Id₀)關系的特征公式。

【3】在本發(fā)明的開關元件控制電路中，包含所述初期閾值電壓以及所述初期第一電極電流的信息、以及與所述開關元件處的閾值電壓的第一電極電流特性有關的信息被預先記憶在所述記憶部中。