[發明專利]柵極驅動裝置及功率轉換裝置

在審

• 申請號: 202010113564.1
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN112134442A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 長野剛;松原邦夫
• 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;H02M1/32
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

提供一種柵極驅動裝置，其通過在適當的定時使開關速度變化，從而能夠同時實現關斷浪涌電壓的抑制和開關損耗的降低。該柵極驅動裝置，包括：柵極驅動部，根據對開關元件的導通或關斷進行指示的輸入信號，對所述開關元件的柵極進行驅動；定時確定部，對從所述輸入信號切換為導通指令到切換為關斷指令的導通時間寬度進行測定，并且基于測定出的所述導通時間寬度來確定所述開關元件的關斷浪涌電壓達到峰值之前的中途定時；以及驅動條件變更部，在由所述定時確定部確定的所述中途定時對所述開關元件的柵極驅動條件進行變更。

技術領域

本發明涉及一種柵極驅動裝置及功率轉換裝置。

背景技術

傳統上已知一種主動式(active)柵極驅動方式，其為了實現浪涌電壓的抑制和開關損耗的降低，根據流過開關元件的漏極電流或集電極電流(以下也稱為主電流)在適當的定時使開關速度速度變化。例如在專利文獻1中公開了一種柵極驅動電路，其對從關斷指令的定時到浪涌電壓產生的定時的浪涌期間進行存儲，并且在本次關斷時基于上次存儲的關斷時的浪涌期間來確定開關元件的有效柵極電阻值的變更定時。

另一方面，在斬波器電路等功率轉換裝置中，已知一種根據目的來分別使用使流過電抗器的電流連續的電流連續模式和使流過電抗器的電流斷續的電流不連續模式的技術(例如參見專利文獻2)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本發明專利第4935266號公報

專利文獻2：日本發明專利第6398537號公報

發明內容

本發明要解決的問題

在傳統的主動式柵極驅動方法中，以關斷開始時間點處的主電流的電流值在上次與本次中一致為前提。然而，在關斷開始時間點處的主電流的電流值在上次與本次中有可能不同的驅動模式(例如電流不連續模式)下，用于實現浪涌電壓的抑制和開關損耗的降低的使開關速度速度變化的適當的定時每次都會變化。因此，無法在適當的定時進行主動式柵極驅動，有可能難以同時實現關斷浪涌電壓的抑制和開關損耗的降低。

因此，本公開提供一種柵極驅動裝置及功率轉換裝置，其通過在適當的定時使開關速度變化，從而能夠同時實現關斷浪涌電壓的抑制和開關損耗的降低。

用于解決問題的手段

本公開提供一種柵極驅動裝置，包括：柵極驅動部，根據對開關元件的導通或關斷進行指示的輸入信號，對所述開關元件的柵極進行驅動；定時確定部，對從所述輸入信號切換為導通指令到切換為關斷指令的導通時間寬度進行測定，并且基于測定出的所述導通時間寬度來確定所述開關元件的關斷浪涌電壓達到峰值之前的中途定時；以及驅動條件變更部，在由所述定時確定部確定的所述中途定時對所述開關元件的柵極驅動條件進行變更。

另外，本公開提供一種功率轉換裝置，包括該柵極驅動裝置。

發明的效果

根據本公開的技術，能夠提供一種柵極驅動裝置及功率轉換裝置，其通過在適當的定時使開關速度變化，從而能夠同時實現關斷浪涌電壓的抑制和開關損耗的降低。

附圖說明

圖1是示出柵極驅動裝置的結構示例的框圖。

圖2是示出作為功率轉換裝置的示例的斬波器電路的結構的電路圖。

圖3是示出電流連續模式和電流不連續模式的動作波形的示例的圖。

圖4是示出柵極驅動裝置的第1動作示例的時序圖。

圖5是示出柵極驅動裝置的第2動作示例的時序圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對本公開中的實施方式進行說明。