[發明專利]用于并聯的開關晶體管的米勒鉗位裝置及包括其的驅動器

在審

• 申請號: 202010921177.0
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112003595A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 金東鑫;歐陽華奮;曹磊;李化良;鄭大為
• 申請（專利權）人: 山特電子（深圳）有限公司
• 主分類號: H03K17/16
• 分類號: H03K17/16;H03K17/06
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇;王博

本發明提供了一種用于并聯的開關晶體管的米勒鉗位裝置及包括其的驅動器，所述米勒鉗位裝置包括：驅動器芯片，其包括輸出端子和具有米勒鉗位端子的內置米勒鉗位電路，所述驅動器芯片的輸出端子用于輸出脈寬調制信號；以及多個輔助米勒鉗位電路，每一個所述輔助米勒鉗位電路連接在相對應的開關晶體管的門極和所述內置米勒鉗位電路的米勒鉗位端子之間；其中，當所述內置米勒鉗位電路被觸發用于米勒鉗位時，以使得所述相對應的開關晶體管產生的米勒電流通過相對應的輔助米勒鉗位電路流向第一直流電壓。本發明的米勒鉗位裝置能夠對并聯的開關晶體管進行米勒鉗位且降低了電路成本。

技術領域

本發明涉及米勒鉗位電路，具體涉及一種用于并聯的開關晶體管的米勒鉗位裝置及包括其的驅動器。

背景技術

開關晶體管(例如絕緣柵雙極型晶體管或金氧半場效應晶體管)具有寄生的米勒電容，米勒電容會導致非常顯著的米勒效應，即開關晶體管被控制為導通時，與該開關晶體管連接在一個橋臂上的開關晶體管的米勒電容使其門極(即其控制極)的電壓升高，有可能導致開關晶體管誤導通。

圖1是現有技術中的用于金氧半場效應晶體管的驅動器的電路圖,其中驅動器包括驅動器芯片13和驅動功率放大裝置11，其由直流電源12供電，其中驅動器芯片13的輸出端子OUT輸出脈寬調制信號PWM，驅動功率放大裝置11包括輸入端子、門極輸出端子G和源極輸出端子S，門極輸出端子G通過驅動電阻Rg11連接至金氧半場效應晶體管Q1的門極(或稱柵極，即其控制極)，且源極輸出端子S連接至金氧半場效應晶體管Q1的源極。驅動功率放大裝置11的輸入端子用于接收脈寬調制信號PWM并進行功率放大，其門極輸出端子G輸出功率放大的脈寬調制驅動信號以控制金氧半場效應晶體管T1導通或截止。

如圖1所示，金氧半場效應晶體管Q1的漏極具有寄生的漏極電感Ld，源極具有寄生的源極電感Ls，其漏極和門極之間具有寄生的米勒電容Cm。

當與金氧半場效應晶體管Q1連接在一個橋臂上的金氧半場效應晶體管被控制為導通時，金氧半場效應晶體管Q1的漏極和源極之間將產生較高的瞬態電壓變化，由此產生的米勒電流的電流路徑是從金氧半場效應晶體管Q1的漏極、米勒電容Cm、驅動電阻Rg11、驅動功率放大裝置11的門極輸出端子G和源極輸出端子S到金氧半場效應晶體管Q1的源極，由此驅動電阻Rg11的兩端產生米勒電壓，使得金氧半場效應晶體管Q1的門極和發射極之間產生較高的電壓降。如果電壓降超過金氧半場效應晶體管Q1的開啟閾值，將導致金氧半場效應晶體管Q1誤導通。

為了抑制開關晶體管的米勒效應，現有技術中的大部分驅動器芯片具有內置的米勒鉗位電路從而鉗位開關晶體管的門極的電壓。

圖2是現有技術中具有內置米勒鉗位電路的驅動器芯片對開關晶體管進行米勒鉗位的電路框圖。其與圖1基本相同，區別在于，驅動器芯片23包括內置米勒鉗位電路231，其米勒鉗位端子CLAMP連接至開關晶體管Q2的門極G2，內置米勒鉗位電路231被觸發用于米勒鉗位，其作為電流源用于吸取米勒電流。

當與開關晶體管Q2連接在一個橋臂上的開關晶體管(圖2未示出)被控制為導通時，此時驅動器芯片23被觸發用于米勒鉗位，使得內置米勒鉗位電路231為低阻狀態，且作為電流源用于吸取感應的米勒電流。即米勒電流從開關晶體管Q2的門極G2流向內置米勒箝位電路231的米勒鉗位端子CLAMP，使得開關晶體管Q2的門極G2的電壓被鉗位為低電平，確保開關晶體管Q2處于截止狀態，避免其誤導通。

在三相不間斷電源中，高功率的功率變換器是一個應用趨勢。為了實現高功率的功率變換器，通常將開關晶體管并聯連接。