[發明專利]功率器件的驅動裝置與方法

有效

• 申請號: 202010122289.X
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111525914B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 陳勁泉;倪川;陸瑋
• 申請（專利權）人: 瓴芯電子科技（無錫）有限公司
• 主分類號: H03K17/08
• 分類號: H03K17/08
• 代理公司: 北京威禾知識產權代理有限公司 11838
• 代理人: 沈超

1.一種功率晶體管驅動裝置，包括：

檢測模塊，與功率晶體管耦合，所述功率晶體管包括第一極，第二極和控制極，所述檢測模塊配置為檢測功率晶體管第一極和第二極之間的電壓；

驅動模塊，分別耦合至所述檢測模塊和功率晶體管，配置為根據所述檢測模塊的檢測結果對所述功率晶體管進行調控；

其中，所述檢測模塊包括濾波子模塊，其配置為在所述驅動裝置的輸入信號有效時對功率晶體管的狀態進行檢測；

所述檢測模塊還包括快速檢測子模塊，配置為當所述輸入信號無效后的預設時間段內對所述功率晶體管第一極和第二極之間的電壓進行檢測，并在功率晶體管存在過流的情況下控制所述驅動模塊對功率晶體管進行軟關斷；

所述檢測模塊還包括或門，所述或門的輸入端與所述快速檢測子模塊和所述濾波子模塊的輸出端耦合，所述或門的輸出端與所述驅動模塊的一個輸入端耦合，配置為根據所述快速檢測子模塊和所述濾波子模塊的輸出為所述驅動模塊提供控制信號；其中

所述快速檢測子模塊包括，第一比較器，其第一輸入端耦合到所述快速檢測子模塊中第一節點和所述功率晶體管第一極，其第二輸入端配置為接收第一閾值信號，所述快速檢測子模塊的輸出端耦合到所述或門；第一開關，其耦合在所述第一節點和所述濾波子模塊之間，并且配置為在所述輸入信號無效并且在所述預設時間段內，切斷所述濾波子模塊與所述功率晶體管的耦合；

所述快速檢測子模塊還包括控制單元，配置為使所述快速檢測子模塊僅在所述預設時間段內工作或者輸出所述第一比較器的比較結果。

2.如權利要求1所述的驅動裝置，其中所述檢測模塊還包括耦合在電源和所述第一節點之間的電流源。

3.如權利要求2所述的驅動裝置，其中所述濾波子模塊包括

第二節點，所述第二節點通過所述第一開關耦合到所述第一節點，并通過第二開關耦合到地電位；

第二比較器，其第一輸入端耦合到第二節點，第二輸入端配置為接收第二閾值信號，其輸出端耦合到所述或門；以及

電容，其耦合在所述第二節點與地電位之間。

4.如權利要求1所述的驅動裝置，還包括耦合二極管，其陽極耦合到所述快速檢測子模塊，其陰極耦合到功率晶體管的第一極。

5.如權利要求1所述的驅動裝置，其中所述預設時間段小于等于100納秒。

6.一種由權利要求1所述的驅動裝置執行的驅動方法，包括：

確定功率晶體管驅動裝置的輸入信號是否有效，其中所述功率晶體管包括第一極，第二極和控制極；

當所述輸入信號為有效，至少利用濾波手段對功率晶體管狀態進行檢測；

當所述輸入信號為無效，確定所述輸入信號處在無效時間是否在預設時間段內，所述預設時間段從所述輸入信號無效時刻起計算；

當所述輸入信號無效時間在預設時間段內，利用非濾波手段對功率晶體管第一極和第二極之間的電壓進行檢測并確定是否存在過流；

當存在過流時，對功率晶體管進行軟關斷。

7.如權利要求6所述的方法，還包括

當所述輸入信號無效時間超出預設時間段，對所述功率晶體管進行硬關斷。

8.如權利要求6或7所述的方法，其中所述預設時間段小于等于100納秒。

9.一種用電設備，包括：

一個或多個功率晶體管；以及

一個或多個如權利要求1至5所述的驅動裝置，所述驅動裝置耦合至相應的功率晶體管，以向所述功率晶體管提供驅動信號。