[發明專利]用于可靠切換的柵極驅動器

在審

• 申請號: 202010418221.6
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111953187A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: O.比伯
• 申請（專利權）人: 太陽能安吉科技有限公司
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088;H02M1/08
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邸萬奎

一種用于提高功率設備中的開關的可靠性的驅動器，包括配置成感測功率設備的操作參數的一個或多個傳感器。所述驅動器包括控制器，所述控制器配置成從相應的傳感器接收一個或多個傳感器值。所述控制器配置成根據傳感器值來調節驅動脈沖。所述控制器配置成將驅動脈沖施加到功率設備的一個或多個開關的一個或多個控制端子。

背景技術

本公開涉及電子領域。

功率轉換器可以具有一個或多個開關，例如晶體管等，其用于將開關模式電源(SMPS)的電源連接到功率轉換電路或與該功率轉換電路斷開連接。例如，在SMPS的特定拓撲中，可以切換一個或多個開關以將電源連接到電能儲存設備，并且該開關斷開連接時，所儲存的功率轉換為替選狀態，例如，不同的電壓和/或電流。在某些情況下，開關可以直接連接到負載或不具有儲存能力的不同部件。開關可以是具有柵極、源極和漏極的半導體器件，并且當將電壓/電流施加到柵極時，電能可以從源極流到漏極。可以使用硬開關技術或軟開關技術來進行切換，該硬開關技術可以使用強脈沖來激活柵極，該軟開關技術可以是準諧振、強制諧振和/或其它。

發明內容

下面的概述是一些發明構思的簡短概述，僅用于說明目的，并且不是廣泛的概述，并且無意于標識關鍵或重要元素，或者不限制或約束詳細描述中的發明和示例。本領域技術人員將從詳細描述中認識到其他新穎的組合和特征。

本文公開了可靠地驅動開關的柵極的技術和設備。各個方面測量與開關相關聯的一個或多個電參數，例如溫度(例如，部件、設備、電路、環境和/或其它的溫度)、電壓、占空比、電流和/或其它。驅動強度可以取決于電參數，例如柵極電壓、柵極波形、柵極電流和/或其它，使得開關的最大額定電壓，例如源極-漏極電壓不會被瞬態電壓和/或電流尖峰(例如過沖、下沖，振鈴和/或其它)超過。例如，控制器可以將一個或多個電參數作為輸入，并且基于該輸入，(例如，使用規則)確定用于驅動柵極的驅動強度。例如，測量柵極兩端的電壓，并且控制器(例如，應用規則)將電壓值用作輸入，以確定(基于電壓值)：當電壓值低于第一電壓閾值時，使用全強度柵極驅動脈沖；當電壓值高于第二電壓閾值時，使用最小強度的柵極驅動脈沖；或者根據兩個閾值之間的某個方程式(例如，二次方程式)來改變柵極驅動脈沖強度。可以在不同的操作條件下通過原型電氣測量和/或相關的仿真(例如，包含開關的擴展電子電路的仿真)，并確定不超過最大額定電壓時的操作參數的包絡，來確定規則(例如，數學方程式)。可以通過將一個或多個方程式、規則、查找表和/或其它擬合到所測量和仿真的數據來確定包絡。

附圖說明

參照以下描述、權利要求和附圖，將更好地理解本公開的這些和其他特征、方面和優點。本公開通過示例的方式示出，并且不受附圖的限制。

圖1A示意性地示出了根據本公開的說明性方面的具有可靠的柵極驅動器的示例設備的電路圖。

圖1B示意性地示出了根據本公開的說明性方面的具有可靠的柵極驅動器的示例功率設備的電路圖。

圖1C示意性地示出了根據本公開的說明性方面的具有可靠的柵極驅動器的示例功率設備的電路圖。

圖2示出了根據本公開的說明性方面的用于可靠地驅動功率設備中的開關的柵極的流程圖。

圖3示出了根據本公開的說明性方面的用于確定可靠的柵極驅動規則和方程式的流程圖。

圖4示意性地示出了根據本公開的說明性方面的發電系統，其包括用于功率設備的可靠的柵極驅動器。

圖5A、5B和5C示意性地示出了根據本公開的說明性方面的可靠的柵極驅動器電路的示例。

具體實施方式

構成本公開的一部分的附圖示出了本公開的示例。應當理解，附圖中示出和/或本文中討論的示例是非排他性的，并且存在可以如何實踐本公開的其他示例。