[發明專利]用于柵極驅動電路的系統和方法

有效

• 申請號: 201810004638.0
• 申請日: 2018-01-03
• 公開（公告）號: CN108336987B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: R.拉馬哈蘭;S.阿查亞;H.彭;M.哈夫曼托多羅維奇;A.埃拉澤;R.托馬斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H03K17/51
• 分類號: H03K17/51
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄭浩;張金金

1.一種柵極驅動系統，包括：

寬帶隙開關；

控制開關，所述控制開關以傳導方式耦合在所述寬帶隙開關的柵極端子和第一端子之間，其中所述寬帶隙開關和所述控制開關配置成具有共同閾值電壓；

第一整形電路和第二整形電路，所述第一整形電路和所述第二整形電路以傳導方式耦合到所述控制開關和所述寬帶隙開關的所述柵極端子，其中所述第一整形電路和所述第二整形電路和所述控制開關配置成限定操作信號，所述操作信號配置成激活所述寬帶隙開關，所述操作信號包括基于所述第一整形電路和所述第二整形電路的電特性的輪廓；

其中所述第一整形電路跨所述控制開關的第二端子和所述第一端子連接；以及

其中所述第二整形電路連接在所述寬帶隙開關的所述柵極端子和所述控制開關的所述第二端子之間， 其中所述操作信號由三個整形階段形成，第一整形階段由所述第一整形電路和所述第二整形電路的所述電特性限定，第二整形階段由所述控制開關和所述第二整形電路的所述電特性限定，并且第三整形階段由所述控制開關限定。

2.如權利要求1所述的柵極驅動系統，其中，在所述第二整形階段期間，所述控制開關配置成在米勒平坦區內操作。

3.如權利要求1所述的柵極驅動系統，其中，所述第二整形電路包含電容器，所述電容器配置成與電阻器并聯，所述電阻器的電阻配置成限定所述第二整形階段的上升曲線。

4.如權利要求1所述的柵極驅動系統，其中，所述控制開關配置成在所述第三整形階段期間鉗位所述操作信號的電壓。

5.如權利要求1所述的柵極驅動系統，其中，所述第二整形階段的電特性配置成在米勒平坦區內操作所述寬帶隙開關。

6.如權利要求1所述的柵極驅動系統，所述控制開關的柵極端子以傳導方式耦合到電壓源。

7.如權利要求6所述的柵極驅動系統，其中，所述電壓源是二極管、電容器或控制信號。

8.如權利要求1所述的柵極驅動系統，其中，所述第一整形電路和所述第二整形電路配置成具有共同溫度系數。

9.如權利要求1所述的柵極驅動系統，還包括以傳導方式耦合到所述寬帶隙開關的所述柵極端子和所述第一端子的停閉電路，其中所述停閉電路配置成鉗位所述柵極端子。

10.如權利要求1所述的柵極驅動系統，其中，所述寬帶隙開關和所述控制開關包含碳化硅、氮化鋁鎵、氮化鎵或氧化鎵。

11.一種用于柵極驅動電路的方法，包括：

在控制開關的第一端子處接收控制信號；

經由所述控制開關配置操作信號，其中所述操作信號配置成激活寬帶隙開關，其中所述操作信號包括基于第一整形電路和第二整形電路的電特性的輪廓；

輸送所述操作信號到所述寬帶隙開關；

其中所述第一整形電路跨所述控制開關的第二端子和所述第一端子連接；以及

其中所述第二整形電路連接在所述寬帶隙開關的柵極端子和所述控制開關的所述第二端子之間， 其中配置操作包含形成所述操作信號的三個整形階段，所述第一整形階段由所述第一整形電路和所述第二整形電路的所述電特性限定，所述第二整形階段由控制開關和所述第二整形電路的所述電特性限定，并且第三整形階段由所述控制開關限定。

12.如權利要求11所述的方法，其中，所述第二整形電路包含電容器，所述電容器配置成與電阻器并聯，所述電阻器的電阻配置成限定所述第二整形階段的曲線。

13.如權利要求11所述的方法，還包括在所述第三整形階段期間鉗位所述操作信號的電壓。

14.如權利要求11所述的方法，還包括在所述第二整形階段期間在米勒平坦區內操作所述寬帶隙開關。