CN108471304B - 功率开关的有源钳位电压应力抑制电路、方法及驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种功率开关的有源钳位电压应力抑制电路、方法及驱动电路，所述功率开关的输入端和控制端之间连接有有源钳位电路，所述抑制电路包括：检测模块，用于检测功率开关是否触发有源钳位；执行模块，设置于所述功率开关的驱动路径中，用于在所述检测模块检测到有源钳位被触发时，切断所述驱动路径。本发明检测功率开关是否触发有源钳位，在所述检测模块检测到有源钳位被触发时，切断所述功率开关的当前的驱动路径，从而消除驱动路径对有源钳位注入功率开关的电流的旁路作用，提高有源钳位电路的反向击穿电流的利用率，从而提高有源钳位的钳位效果、减小有源钳位电路中的TVS的热损耗、减小驱动电路的热损耗，提高有源钳位电路的可靠性。

Description

功率开关的有源钳位电压应力抑制电路、方法及驱动电路

技术领域

本发明涉及电机控制领域，尤其涉及一种功率开关的有源钳位电压应力抑制电路、方法及驱动电路。

背景技术

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)是常见的功率开关器件，经常被使用在高压大电流的工况下。在IGBT关断过程中，在回路杂散电感上产生的感生电动势叠加在母线电压上，使得IGBT的集电极和发射极之间产生较大电压应力。有源钳位技术通过TVS(TransientVoltage Suppressor，又称为瞬态抑制二极管)检测IGBT的集电极和发射极之间的电压，当电压超过TVS的击穿电压后，TVS被反向击穿，产生的击穿电流流向IGBT的门极，从而可以减缓IGBT门极电压的下降速度，减慢IGBT的关断速度，从而减小杂散电感上的感生电动势，进而减小IGBT在关断过程中的集电极与发射极之间的电压应力。

有源钳位方法对IGBT的关断过程集电极与发射极之间的电压应力有很好的抑制作用，但由于目前的有源钳位方法是在IGBT门极关断，电压应力超过TVS的钳位电压，TVS被反向击穿的时候通过TVS向门极注入电流，而IGBT关断过程中驱动电路输出低电平，从而导致TVS流向IGBT门极的电流被驱动电路旁路一部分，TVS注入门极电流的流失导致对门极电压下降速度的抑制效果减弱，所以IGBT门极下降速度较快，如此，一方面导致IGBT集电极与发射极之间电压应力增加，导致有源钳位技术应力抑制效果减弱；另一方面IGBT集电极与发射极之间的集射极电压应力的增加还会导致TVS的击穿程度增加，击穿电流增加，进而导致TVS的热损耗增加，TVS温升过大，同时还会导致TVS的嵌位电压上偏。

参考图1为现有技术中有源钳位技术的原理框图，在IGBT关断过程中，集电极C与发射极E之间的电压应力超过TVS的击穿电压时，TVS被反向击穿。击穿电流注入IGBT门极G，从而实现减缓IGBT关断速度，实现钳位关断过程中的集电极C与发射极E之间电压应力的目的。TVS反向击穿电流注入门极为L1通路，注入到门极的电流通过驱动电路流失为L2通路。

以上可知，现有技术中由于驱动电路的旁路作用，TVS反向击穿注入IGBT门极的电流被流失，极大程度上影响了有源钳位的效果和TVS的使用寿命

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述由于驱动电路的旁路作用而导致的TVS反向击穿注入IGBT门极的电流的流失问题，提供一种功率开关的有源钳位电压应力抑制电路、方法及驱动电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种功率开关的有源钳位电压应力抑制电路，所述功率开关的输入端和控制端之间连接有有源钳位电路，包括：

检测模块，用于检测功率开关是否触发有源钳位；

执行模块，设置于所述功率开关的驱动路径中，用于在所述检测模块检测到有源钳位被触发时，切断所述驱动路径。

在本发明所述的功率开关的有源钳位电压应力抑制电路中，所述检测模块分别与所述的功率开关的有源钳位电路以及所述执行模块连接，并通过检测所述有源钳位电路输出至所述功率开关的控制端的电流来检测所述功率开关是否触发有源钳位；所述检测模块在检测到所述功率开关控制端的电流超过预设电流时判断所述有源钳位电路的有源钳位被触发，并在判断出有源钳位被触发时输出有源钳位检测信号到所述执行模块。

在本发明所述的功率开关的有源钳位电压应力抑制电路中，所述执行模块包括关断控制开关，所述关断控制开关与所述检测模块连接，所述关断控制开关用于在所述检测模块输出代表有源钳位被触发的有源钳位检测信号时关断。

在本发明所述的功率开关的有源钳位电压应力抑制电路中，所述检测模块包括：

电流检测单元，与所述的功率开关的有源钳位电路连接，用于检测所述有源钳位电路输出至所述功率开关的控制端的电流，并生成相应的检测电压；

比较单元，与所述电流检测单元连接，用于比较所述电流检测单元产生的所述检测电压和与所述预设电流对应的预设电压，在所述检测电压超过所述预设电压时输出低电平，反之输出高电平。

在本发明所述的功率开关的有源钳位电压应力抑制电路中，所述执行模块包括关断控制开关，所述关断控制开关的控制端与所述比较单元的输出端连接，所述关断控制开关的控制端接收到所述高电平时导通，接收到所述低电平时关断。

在本发明所述的功率开关的有源钳位电压应力抑制电路中，所述驱动路径中包括逻辑处理单元，所述执行模块还包括数模转换单元和逻辑与单元，所述检测模块还包括模数转换单元，其中：

所述模数转换单元，与所述比较单元的输出端以及逻辑与单元的第一输入端分别连接，用于将所述比较单元输出的所述高电平和低电平转化为数字信号，并将转换后的数字信号输出至所述逻辑与单元；

所述逻辑与单元的第二输入端与所述逻辑处理单元连接，所述逻辑与单元的输出端经由所述数模转换单元连接所述关断控制开关的控制端，所述逻辑与单元用于将所述模数转换单元输出的数字信号与逻辑处理单元输出的数字信号进行逻辑与处理，并将逻辑与处理后得到的信号输出至所述数模转换单元，再进行数模转换后驱动所述关断控制开关。

在本发明所述的功率开关的有源钳位电压应力抑制电路中，所述功率开关为IGBT，所述有源钳位电路包括一个单向TVS管、一个双向TVS管和一个普通二极管，所述电流检测单元包括电流采样电阻，所述比较单元包括比较器、第一分压电阻、第二分压电阻，所述逻辑与单元包括与门，所述模数转换单元包括模数转换器，所述数模转换单元包括第一数模转换器，所述驱动路径中还包括第二数模转换器、控制所述功率开关导通的导通控制开关、驱动电阻，所述导通控制开关和关断控制开关均为MOS管；

其中，所述双向TVS管的第一端连接所述普通二极管的正极，所述普通二极管的负极连接所述功率开关的控制端，所述双向TVS管的第二端连接所述单向TVS管的正极，所述单向TVS管的负极连接所述功率开关的输入端，所述电流采样电阻的第一端接地，所述电流采样电阻的第二端连接所述普通二极管的正极和所述比较器的异相输入端，所述第一分压电阻的第一端接一固定电压，所述第一分压电阻的第二端连接所述比较器的同相输入端以及所述第二分压电阻的第一端，所述第二分压电阻的第二端接地，所述比较器的输出端经由所述模数转换器连接所述与门的第一输入端，所述逻辑处理单元的第一端口连接所述与门的第二输入端，与门的输出端经由所述第一数模转换器连接所述关断控制开关的控制端，所述逻辑处理单元的第二端口经由所述第二数模转换器连接所述导通控制开关的控制端，所述导通控制开关的输入端接高电平，所述导通控制开关的输出端连接所述关断控制开关的输入端和所述驱动电阻的第一端，所述关断控制开关的输出端接低电平，所述驱动电阻的第二端连接所述功率开关的控制端。

本发明还公开了一种功率开关的驱动电路，在所述驱动电路的高压侧设置有如上所述的功率开关的有源钳位电压应力抑制电路。

本发明还公开了一种功率开关的有源钳位电压应力抑制方法，所述功率开关的输入端和控制端之间连接有有源钳位电路，包括：

检测功率开关是否触发有源钳位；

在检测到有源钳位被触发时，切断所述功率开关的驱动路径。

在本发明所述的功率开关的有源钳位电压应力抑制方法中，

所述的检测功率开关是否触发有源钳位包括：通过检测所述有源钳位电路输出至所述功率开关的控制端的电流来检测所述功率开关是否触发有源钳位，在检测到电流超过预设电流时判断所述功率开关的有源钳位电路的有源钳位被触发；

所述的切断所述功率开关的当前的驱动路径包括：关断设置在所述驱动路径中的关断控制开关。

在本发明所述的功率开关的有源钳位电压应力抑制方法中，

所述驱动路径中包括逻辑处理单元，其中：

所述的检测功率开关是否触发有源钳位包括：检测所述有源钳位电路输出至所述功率开关的控制端的电流，并生成相应的检测电压；比较所述检测电压和与所述预设电流对应的预设电压，在所述检测电压超过所述预设电压时输出低电平，反之输出高电平；并将所述高电平和低电平转化为数字信号；

所述的切断所述功率开关的当前的驱动路径包括：将转换后的数字信号与所述逻辑处理单元输出的数字信号进行逻辑与处理，并将逻辑与处理后得到的信号进行数模转换后驱动所述关断控制开关。

实施本发明的功率开关的有源钳位电压应力抑制电路、方法及驱动电路，具有以下有益效果：本发明检测功率开关是否触发有源钳位，在所述检测模块检测到有源钳位被触发时，切断所述功率开关的当前的驱动路径，从而消除驱动路径对有源钳位注入功率开关的电流的旁路作用，提高有源钳位电路的反向击穿电流的利用率，从而提高有源钳位的钳位效果、减小有源钳位电路中的TVS的热损耗、减小驱动电路的热损耗，提高有源钳位电路的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：

图1是现有技术中有源钳位技术的原理框图；

图2是本发明实施例一提供的有源钳位电压应力抑制电路的原理框图；

图3是本发明实施例二提供的有源钳位电压应力抑制电路的结构框图。

图4是本发明实施例三提供的有源钳位电压应力抑制电路的电路图；

图5是本发明实施例四提供的有源钳位电压应力抑制方法的流程图；

图6是本发明实施例五提供的有源钳位电压应力抑制方法的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的典型实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，本文中所提到的“相连”或“连接”，不仅仅包括将两个实体直接相连，也包括通过具有有益改善效果的其他实体间接相连。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本发明总的思路是：检测功率开关是否触发有源钳位，在所述检测模块检测到有源钳位被触发时，切断所述功率开关的驱动路径，这样可以消除驱动路径对有源钳位注入功率开关的电流的旁路作用，提高有源钳位电路的反向击穿电流的利用率，从而提高有源钳位的钳位效果、减小有源钳位电路中的TVS的热损耗、减小驱动电路的热损耗，提高有源钳位电路的可靠性。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

实施例一

参考图1，功率开关的输入端和控制端之间连接有有源钳位电路101，功率开关不限于IGBT、MOSFET等。例如，本实施例中以IGBT为例，有源钳位电路101连接于IGBT的集电极和门极之间。本发明的功率开关的有源钳位电压应力抑制电路包括：

检测模块102，用于检测功率开关是否触发有源钳位；

执行模块103，设置于所述功率开关的驱动路径中，用于在检测模块102检测到有源钳位被触发时，切断所述驱动路径。

可以理解的是，有源钳位被触发时会向功率开关注入电流，所以可以通过检测该电流大小，判断有源钳位是否被触发。另外，由于有源钳位是出现在功率开关关断时，所以当前被切断的驱动路径其实就是指的控制功率开关关断时的驱动路径，如果要切断当前的驱动路径，只需要在功率开关关断时的驱动路径中设置一个开关管(可以是新增一个开关管，也可以是直接对现有的开关管进行控制)，在检测模块102检测到有源钳位被触发时，关断该开关管即可。鉴于该思路，具体的：

检测模块102，分别与所述的功率开关的有源钳位电路101以及所述执行模块103连接，并通过检测所述有源钳位电路101输出至所述功率开关的控制端的电流来检测所述功率开关是否触发有源钳位；所述检测模块在检测到所述功率开关控制端的电流超过预设电流时判断所述有源钳位电路101的有源钳位被触发，并在判断出有源钳位被触发时输出有源钳位检测信号到所述执行模块103。

执行模块103，包括关断控制开关，所述关断控制开关与所述检测模块102连接，用于在所述检测模块102输出有源钳位检测信号时关断，关断控制开关关断则可以切除当前的驱动路径，从而可以消除所述驱动路径对有源钳位注入功率开关的电流的旁路作用。

可以理解的是，检测模块102和执行模块103可以是软硬件结合实现，也可以完全借助硬件电路实现。例如，如果以软硬件结合实现，则可以将其中的电流大小的检测，以及检测后对开关管的控制等涉及到判断和结果输出的内容借助软件实现。当然，也可以完全硬件实现，比如检测模块102的电流大小判断可以通过电流采样电阻、比较器实现，下面介绍两个完全硬件实现的实施例。

实施例二

参考图3，本实施例中，功率开关的有源钳位电压应力抑制电路包括：检测模块202和执行模块203。其中，检测模块202包括电流检测单元和比较单元，执行模块203包括关断控制开关，所述关断控制开关设置于功率开关的当前驱动路径中。有源钳位电路201包括一个单向TVS管D1和一个双向TVS管D2，功率开关为IGBT，具体的：

电流检测单元，连接于所述有源钳位电路201中的双向TVS管D2与功率开关的门极G之间，用于检测所述有源钳位电路201输出至所述功率开关的控制端即门极G的电流，并生成相应的检测电压，电流检测单元可以具体采用电流采样电阻实现。

比较单元，与所述电流检测单元连接，用于比较所述电流检测单元产生的检测电压和与所述预设电流对应的预设电压，在所述检测电压超过所述预设电压时输出低电平，反之输出高电平。比较单元可以通过比较器实现。

关断控制开关，其控制端与所述比较单元的输出端连接，关断控制开关的控制端接收到所述高电平时导通，接收到低电平时关断。关断控制开关可以是在原有的驱动路径中新增加的开关管，因为有源钳位没有触发时，比较单元输出的是高电平，所以开关管导通，不会对驱动路径产生影响，但是当有源钳位触发时，比较单元输出的是低电平，所以开关管关断，从而切断了当前驱动路径。

关断控制开关也可以是驱动路径中原有的开关管，可以将比较单元的输出直接给到该开关管，由于有源钳位没有触发时，比较单元输出的是高电平，所以与其他输出到该开关管的信号叠加不会影响其他信号的控制效果，但是当有源钳位触发时，比较单元输出的是低电平，会将该开关管的控制端直接拉低，从而关断开关管，所以当前驱动路径被切断。

本实施例的工作原理如下：当IGBT的集电极C与发射极E之间电压应力超过TVS的击穿电压后触发有源钳位电路201进行有源钳位，向IGBT门极注入电流。同时，电流检测单元产生的检测电压升高，当其太高超过所述预设电压时,比较单元检测电压输出低电平,关断控制开关的控制端被拉低，关断控制开关关断，驱动模块的输出与IGBT的门极驱动电阻Rg之间切换为高阻状态，切断驱动模块与IGBT门极之间的连接，避免驱动模块的驱动路径(图中L2)对IGBT门极的旁路作用导致TVS的反向击穿电流流入门极后被驱动电路旁路而流失。可见，本实施例在触发有源钳位时，切断门极电流的流失通路L2，使得通过TVS反向击穿通路L1流入IGBT门极G的电流全部用来抬升门极电压，减慢门极关断速度，在达到抑制IGBT关断应力的目的的同时，减小TVS的击穿电流和热损耗，增加TVS的使用寿命，提高有源钳位的可靠性。

实施例三

参考图4，功率开关为IGBT。本实施例中，抑制电路包括：检测模块302和执行模块303。其中，有源钳位电路301包括一个单向TVS管D1、一个双向TVS管D2和一个二极管D3。检测模块302包括电流采样电阻R1、分压电阻R2和R3以及比较器A1、模数转换器C1，执行模块303包括与门C2、数模转换器A3、关断控制开关K2，功率开关的驱动路径包括逻辑处理单元、数模转换器A2、、控制所述功率开关导通的导通控制开关K1。

其中，所述双向TVS管D2的第一端连接二极管D3的正极，二极管D3的负极连接所述功率开关的控制端，所述双向TVS管的第二端连接所述单向TVS管D1的正极，所述单向TVS管D1的负极连接所述功率开关的输入端，所述电流采样电阻R1的第一端接地，所述电流采样电阻R1的第二端连接二极管D3的正极和所述比较器A1的异相输入端，分压电阻R3的第一端接一固定电压，分压电阻R3的第二端连接所述比较器A1的同相输入端以及分压电阻R2的第一端，分压电阻R2的第二端接地，所述比较器A1的输出端经由所述模数转换器C1连接所述与门C2的第一输入端，所述逻辑处理单元的第一端口连接所述与门C2的第二输入端，与门C2的输出端经由数模转换器A3连接所述关断控制开关K2的控制端，所述逻辑处理单元的第二端口经由所述数模转换器A2连接所述导通控制开关K1的控制端，所述导通控制开关K1的输入端接高电平VH，所述导通控制开关K1的输出端连接所述关断控制开关K2的输入端和所述驱动电阻Rg的第一端，所述关断控制开关K2的输出端接低电平VL，所述驱动电阻Rg的第二端连接所述功率开关的控制端。正常驱动时，当需关断功率开关时，关断K1，导通K2；当需导通功率开关时，关断K2，导通K1。

其中，电流采样电阻R1检测所述有源钳位电路301输出至所述功率开关的控制端的电流，并生成相应的检测电压V1。分压电阻R2、R3分压产生预设电压，通过调整分压电阻R2、R3的阻值可以调整预设电压大小。比较器A1比较检测电压V1与预设电压，在所述检测电压V1超过所述预设电压时输出低电平，反之输出高电平。模数转换器C1将比较器A1输出的低电平转换为数字信号0，以及将所述比较单元输出的高电平转换为数字信号1，并将转换后的数字信号输出至与门C2。与门C2将模数转换器C1输出的数字信号与逻辑处理单元输出的数字信号进行逻辑与处理，并将逻辑与处理得到的信号输出至数模转换器A3，再进行数模转换后驱动所述关断控制开关K2。

本实施例的工作原理如下：当IGBT的集电极C与发射极E之间的电压超过TVS的击穿电压后，TVS被反向击穿。TVS的反向击穿电流流过R1后，会使V1电压升高，电阻R2和R3形成了一个分压电路，产生比较器A1的比较电压参考值，当V1电压超过参考值后，比较器A1输出低电平，经过模数转换器C1的A/D转换后输出0；当未触发有源钳位时，V1电压低于参考值，比较器A1输出高电平，经过模数转换器C1的A/D转换后输出1，从而实现对有源钳位是否触发进行检测的功能。当IGBT关断时，开关K1断开，开关K2闭合。当检测模块302检测到触发有源钳位时，其中的模数转换器C1会给执行模块303的与门C2输送一个0信号，0信号与K2的控制信号相与之后，输出一个0信号，从而控制开关K2断开，通路L2断开，此时K1和K2均处于断开状态，驱动模块与IGBT门极G的驱动电阻Rg之间实现高阻断开，通过TVS反向击穿通路L1流入IGBT门极G的电流全部用来抬升门极电压，减慢门极关断速度，在达到抑制IGBT关断应力的目的的同时，减小TVS的击穿电流和热损耗，增加TVS的使用寿命，提高有源钳位的可靠性。当不触发有源钳位时检测模块302输出为1，经过与门C2之后，不改变开关K2的控制逻辑，不影响IGBT的正常开通关断动作。

本实施例中，不对原来的驱动电路做任何软件上或硬件上的改动，只需在原来的驱动电路上增加检测模块302和执行模块303，组成了外环反馈。可以理解的是，检测模块302和执行模块303也可以集成到原有驱动电路中形成新的驱动模块。

另外，可以理解的是，本实施例中的与门C2、模数转换器C1也可以省略掉，直接将比较器A1的输出连接到开关K2的控制端。另外，还可以在功率开关的包含开关K2的驱动路径上的高压侧(图4中虚线右侧)的任意位置增加一个开关管，然后将比较器的输出直接给到该新增加的开关管。

基于同一发明构思，本发明还公开了一种功率开关的驱动电路，在所述驱动电路的高压侧设置有如上所述的功率开关的有源钳位电压应力抑制电路。

实施例四

参考图5，基于同一发明构思，本发明还公开了一种功率开关的有源钳位电压应力抑制方法，包括：

S101、检测功率开关是否触发有源钳位；

可以理解的是，有源钳位被触发时会向功率开关注入电流，所以可以通过检测该电流大小，判断有源钳位是否被触发，例如，通过检测所述有源钳位电路输出至所述功率开关的控制端的电流来检测所述功率开关是否触发有源钳位，在检测到电流超过预设电流时判断所述功率开关的有源钳位电路的有源钳位被触发。

S102、在检测到有源钳位被触发时，切断所述功率开关的驱动路径。

可以理解的是，由于有源钳位是出现在功率开关关断时，所以被切断的当前的驱动路径其实就是指的控制功率开关关断时的驱动路径，如果要切断当前的驱动路径，只需要在功率开关关断时的驱动路径中设置一个开关管(可以是新增一个开关管，也可以是直接对现有的开关管进行控制)，在检测模块102检测到有源钳位被触发时，关断该开关管即可。

实施例五

本实施例中的有源钳位电压应力抑制方法包括：

S201、检测有源钳位电路输出至功率开关的控制端的电流，并生成相应的检测电压；

S202、比较所述检测电压和与预设电流对应的预设电压，在所述检测电压超过所述预设电压时输出低电平，反之输出高电平；

S203、将所述高电平和低电平转化为数字信号，比如：低电平转换为数字信号0，以及将高电平转换为数字信号1；

S204、将转换后的数字信号与逻辑处理单元输出的数字信号进行逻辑与处理，并将逻辑与处理后得到的信号进行数模转换后驱动所述关断控制开关。

综上所述，实施本发明的功率开关的有源钳位电压应力抑制电路、方法及驱动电路，具有以下有益效果：本发明检测功率开关是否触发有源钳位，在所述检测模块检测到有源钳位被触发时，切断所述功率开关的当前的驱动路径，从而消除驱动路径对有源钳位注入功率开关的电流的旁路作用，提高有源钳位电路的反向击穿电流的利用率，从而提高有源钳位的钳位效果、减小有源钳位电路中的TVS的热损耗、减小驱动电路的热损耗，提高有源钳位电路的可靠性。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (11)

1.一种功率开关的有源钳位电压应力抑制电路，所述功率开关的输入端和控制端之间连接有有源钳位电路，其特征在于，包括：

检测模块，用于检测功率开关是否触发有源钳位；

执行模块，设置于所述功率开关的驱动路径中，用于在所述检测模块检测到有源钳位被触发时，切断所述驱动路径，以消除所述驱动路径对有源钳位电路注入功率开关管的电流的旁路作用。

2.根据权利要求1所述的功率开关的有源钳位电压应力抑制电路，其特征在于，所述检测模块分别与所述的功率开关的有源钳位电路以及所述执行模块连接，并通过检测所述有源钳位电路输出至所述功率开关的控制端的电流来检测所述功率开关是否触发有源钳位；所述检测模块在检测到所述功率开关控制端的电流超过预设电流时判断所述有源钳位电路的有源钳位被触发，并在判断出有源钳位被触发时输出有源钳位检测信号到所述执行模块。

3.根据权利要求1所述的功率开关的有源钳位电压应力抑制电路，其特征在于，所述执行模块包括关断控制开关，所述关断控制开关与所述检测模块连接，所述关断控制开关用于在所述检测模块输出代表有源钳位被触发的有源钳位检测信号时关断。

4.根据权利要求1所述的功率开关的有源钳位电压应力抑制电路，其特征在于，所述检测模块包括：

电流检测单元，与所述的功率开关的有源钳位电路连接，用于检测所述有源钳位电路输出至所述功率开关的控制端的电流，并生成相应的检测电压；

比较单元，与所述电流检测单元连接，用于比较所述电流检测单元产生的所述检测电压和与预设电流对应的预设电压，在所述检测电压超过所述预设电压时输出低电平，反之输出高电平。

5.根据权利要求4所述的功率开关的有源钳位电压应力抑制电路，其特征在于，所述执行模块包括关断控制开关，所述关断控制开关的控制端与所述比较单元的输出端连接，所述关断控制开关的控制端接收到所述高电平时导通，接收到所述低电平时关断。

6.根据权利要求5所述的功率开关的有源钳位电压应力抑制电路，其特征在于，所述驱动路径中包括逻辑处理单元，所述执行模块还包括数模转换单元和逻辑与单元，所述检测模块还包括模数转换单元，其中：

所述模数转换单元，与所述比较单元的输出端以及逻辑与单元的第一输入端分别连接，用于将所述比较单元输出的所述高电平和低电平转化为数字信号，并将转换后的数字信号输出至所述逻辑与单元；

所述逻辑与单元的第二输入端与所述逻辑处理单元连接，所述逻辑与单元的输出端经由所述数模转换单元连接所述关断控制开关的控制端，所述逻辑与单元用于将所述模数转换单元输出的数字信号与逻辑处理单元输出的数字信号进行逻辑与处理，并将逻辑与处理后得到的信号输出至所述数模转换单元，再进行数模转换后驱动所述关断控制开关。

7.根据权利要求6所述的功率开关的有源钳位电压应力抑制电路，其特征在于，所述功率开关为IGBT，所述有源钳位电路包括一个单向TVS管、一个双向TVS管和一个普通二极管，所述电流检测单元包括电流采样电阻，所述比较单元包括比较器、第一分压电阻、第二分压电阻，所述逻辑与单元包括与门，所述模数转换单元包括模数转换器，所述数模转换单元包括第一数模转换器，所述驱动路径中还包括第二数模转换器、控制所述功率开关导通的导通控制开关、驱动电阻，所述导通控制开关和关断控制开关均为MOS管；

其中，所述双向TVS管的第一端连接所述普通二极管的正极，所述普通二极管的负极连接所述功率开关的控制端，所述双向TVS管的第二端连接所述单向TVS管的正极，所述单向TVS管的负极连接所述功率开关的输入端，所述电流采样电阻的第一端接地，所述电流采样电阻的第二端连接所述普通二极管的正极和所述比较器的异相输入端，所述第一分压电阻的第一端接一固定电压，所述第一分压电阻的第二端连接所述比较器的同相输入端以及所述第二分压电阻的第一端，所述第二分压电阻的第二端接地，所述比较器的输出端经由所述模数转换器连接所述与门的第一输入端，所述逻辑处理单元的第一端口连接所述与门的第二输入端，与门的输出端经由所述第一数模转换器连接所述关断控制开关的控制端，所述逻辑处理单元的第二端口经由所述第二数模转换器连接所述导通控制开关的控制端，所述导通控制开关的输入端接高电平，所述导通控制开关的输出端连接所述关断控制开关的输入端和所述驱动电阻的第一端，所述关断控制开关的输出端接低电平，所述驱动电阻的第二端连接所述功率开关的控制端。

8.一种功率开关的驱动电路，其特征在于，在所述驱动电路的高压侧设置有如权利要求1-7任一项所述的功率开关的有源钳位电压应力抑制电路。

9.一种功率开关的有源钳位电压应力抑制方法，所述功率开关的输入端和控制端之间连接有有源钳位电路，其特征在于，包括：

检测功率开关是否触发有源钳位；

在检测到有源钳位被触发时，切断所述功率开关的驱动路径，以消除所述驱动路径对有源钳位电路注入功率开关管的电流的旁路作用。

10.根据权利要求9所述的功率开关的有源钳位电压应力抑制方法，其特征在于，

所述的检测功率开关是否触发有源钳位包括：通过检测所述有源钳位电路输出至所述功率开关的控制端的电流来检测所述功率开关是否触发有源钳位，在检测到电流超过预设电流时判断所述功率开关的有源钳位电路的有源钳位被触发；

所述的切断所述功率开关的驱动路径包括：关断设置在所述驱动路径中的关断控制开关。

11.根据权利要求10所述的功率开关的有源钳位电压应力抑制方法，其特征在于，所述驱动路径中包括逻辑处理单元，其中：

所述的检测功率开关是否触发有源钳位包括：检测所述有源钳位电路输出至所述功率开关的控制端的电流，并生成相应的检测电压；比较所述检测电压和与所述预设电流对应的预设电压，在所述检测电压超过所述预设电压时输出低电平，反之输出高电平；并将所述高电平和低电平转化为数字信号；

所述的切断所述功率开关的驱动路径包括：将转换后的数字信号与所述逻辑处理单元输出的数字信号进行逻辑与处理，并将逻辑与处理后得到的信号进行数模转换后驱动所述关断控制开关。

Images