[發明專利]車輛用的電驅動器、柵極驅動器和逆變器

有效

• 申請號: 201810100732.6
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108400721B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 徐竹嫻;陳清麒
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M1/38
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 李紅蕭

1.一種由牽引馬達驅動的車輛用的電驅動器，包括：

具有正極母線和地母線的DC鏈路，所述DC鏈路配置為接收DC電源電壓；

在所述正極母線和所述地母線之間以橋式配置連接的多個相腳，每個所述相腳具有串聯的上部晶體管和下部晶體管、以及提供相腳輸出端的中間連接點；和

用于每個所述相腳的、分別向所述上部晶體管和所述下部晶體管提供柵極驅動信號的上部柵極驅動電路和下部柵極驅動電路，其中每個所述驅動電路包括用于分別停用所述上部晶體管和所述下部晶體管的有源鉗位；

其中所述晶體管包括半導體器件，并且所述半導體器件各自具有相應的柵極、集電極、和發射極端子；

其中每對柵極和發射極端子適于在所述柵極和發射極端子之間提供增強的共源極電感；

其中每個柵極端子適于直接連接到所述驅動電路的接地電壓；并且

其中每個相應的有源鉗位包括P溝道MOSFET，所述P溝道MOSFET的源極端子連接到相應的晶體管的所述柵極端子，所述P溝道MOSFET的漏極端子繞過相應的所述增強的共源極電感而連接到所述相應的晶體管的所述發射極端子，

其中柵極驅動信號包括相對于所述接地電壓的負信號電壓，所述負信號電壓選擇性地施加到相應的發射極端子而不繞過所述相應的增強的共源極電感。

2.根據權利要求1所述的電驅動器，其中所述柵極驅動電路各自包括互補的MOSFET對，每個互補的MOSFET將相應的柵極驅動信號連接到相應的發射極端子。

3.根據權利要求2所述的電驅動器，其中每個相應的增強的共源極電感包括相應的導通的共源極電感和相應的關斷的共源極電感，其中所述相應的導通的共源極電感和所述相應的關斷的共源極電感分別連接到所述互補的MOSFET中的相應的一個。

4.根據權利要求3所述的電驅動器，其中所述相應的導通的共源極電感和所述相應的關斷的共源極電感不相等。

5.根據權利要求3所述的電驅動器，其中所述相應的導通的共源極電感和所述相應的關斷的共源極電感共享部分電感。

6.一種用于逆變器相位晶體管的柵極驅動器，包括：

柵極信號發生器，所述柵極信號發生器將晶體管的柵極直接接地，并且選擇性地將所述晶體管的發射極連接到負電壓，其中柵極信號流經與所述發射極相關的增強的共源極電感；和

包括P溝道MOSFET的有源鉗位，所述P溝道MOSFET的源極連接到所述柵極，并且所述P溝道MOSFET的漏極繞過所述增強的共源極電感而連接到所述發射極。

7.根據權利要求6所述的柵極驅動器，其中所述柵極信號發生器包括互補的MOSFET對，每個互補的MOSFET將所述柵極信號的相應部分連接到所述發射極。

8.根據權利要求7所述的柵極驅動器，其中所述增強的共源極電感包括導通的共源極電感和關斷的共源極電感，其中所述導通的共源極電感和所述關斷的共源極電感各自連接到所述互補的MOSFET中的相應的一個。

9.根據權利要求8所述的柵極驅動器，其中所述相應的導通的共源極電感和所述相應的關斷的共源極電感不相等。

10.根據權利要求8所述的柵極驅動器，其中所述相應的導通的共源極電感和所述相應的關斷的共源極電感共享部分電感。

11.根據權利要求6所述的柵極驅動器，其中所述發射極包括開爾文發射極。

12.一種逆變器，包括：

具有串聯的上部晶體管和下部晶體管的相腳，所述上部晶體管和所述下部晶體管適于在正母線和地母線之間連接；和

分別向所述上部晶體管和所述下部晶體管提供柵極驅動信號的上部柵極驅動電路和下部柵極驅動電路，并且所述上部柵極驅動電路和所述下部柵極驅動電路各自包括用于分別停用所述上部晶體管和所述下部晶體管的有源鉗位；

其中所述晶體管包括半導體器件，每個所述半導體器件具有各自的柵極、集電極、和發射極端子；

其中每對柵極和發射極端子適于在所述柵極和發射極端子之間提供增強的共源極電感；以及

其中每個所述柵極端子適于直接連接到所述驅動電路的接地電壓；并且

所述有源鉗位包括P溝道MOSFET，所述P溝道MOSFET的源極連接到所述柵極端子，并且所述P溝道MOSFET的漏極繞過所述增強的共源極電感而連接到所述發射極端子，其中所述晶體管的發射極端子被選擇性地連接到負電壓，其中所述柵極驅動信號流經與所述發射極相關的增強的共源極電感。