CN110768649B - 功率半导体开关的门极电路及门极驱动电路 - Google Patents

功率半导体开关的门极电路及门极驱动电路 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种功率半导体开关的门极电路及门极驱动电路，包括：一稳压管和一电荷泄放电路，稳压管的第一端连接到电荷泄放电路的第一端和功率半导体开关的门极，稳压管的第二端连接到电荷泄放电路的第二端和功率半导体开关的第二端；功率半导体开关的第一端和门极之间具有第一寄生电容，功率半导体开关的门极和第二端之间具有第二寄生电容；当功率半导体开关的第一端和第二端之间出现电压跳变时，第一端输出的电流会注入第一寄生电容和第二寄生电容；并且当电流大于等于预设值时，电荷泄放电路导通，使得第一寄生电容和第二寄生电容上的电荷由电荷泄放电路进行泄放。本发明提供的电路结构简单，实现门极抗干扰，同时增加电路可靠性。

Description

功率半导体开关的门极电路及门极驱动电路
技术领域
本发明涉及电气元件，特别涉及一种功率半导体开关的门极电路及门极驱动电路。
背景技术
近年来，IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)等功率器件在电力变换场合中应用越来越广泛。不同的应用场合需要不同电压电流等级及不同组合方式的功率器件，因而功率器件的驱动电路设计也显得尤为重要。现有的光隔离驱动及磁隔离驱动都需要稳定的电压源及相应的逻辑处理电路，电路复杂，元器件较多，成本较高，而在此背景下提出的简易驱动电路则具有电路简单、成本低的特点，其工作原理如图1所示，控制板102将控制信号调制成正负窄脉冲信号，其中包括能量成分和信号成分，并将正负窄脉冲信号通过变压器101提供给简易驱动103，即图1中，通过正负窄脉冲直接对功率器件的门极电容进行充放电，从而实现驱动功率器件的导通和断开的功能。
然而，简易驱动也存在一些缺点，在实际应用中，因其没有稳定的电源，当驱动发生丢失时，如果此时功率器件两端出现比较高的电压跳变，此电压跳变会通过功率器件自身的米勒电容影响功率器件的门极电压，导致功率模器件误导通，从而发生功率器件损坏的情况。
因而，提高简易驱动的门极抗干扰能力，是简易驱动可靠应用的重要保障。
发明内容
本发明的目的在于提供一种功率半导体开关的门极电路及门极驱动电路，从而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的上述技术问题。
本发明的其它特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。
根据本发明的第一个方面，提供一种功率半导体开关的门极电路，包括：一稳压管和一电荷泄放电路，所述稳压管的第一端连接到所述电荷泄放电路的第一端和所述功率半导体开关的门极，所述稳压管的第二端连接到所述电荷泄放电路的第二端和所述功率半导体开关的第二端；
其中，所述功率半导体开关的第一端和所述门极之间具有第一寄生电容，所述功率半导体开关的所述门极和所述第二端之间具有第二寄生电容；当所述功率半导体开关的所述第一端和所述第二端之间出现电压跳变时，所述第一端输出的电流会注入所述第一寄生电容和所述第二寄生电容；并且当所述电流大于等于预设值时，所述电荷泄放电路导通，使得所述第一寄生电容和所述第二寄生电容上的电荷由所述电荷泄放电路进行泄放。
可选地，所述电荷泄放电路包括第一开关和一第二电阻，
其中，所述第一开关与所述第二电阻串联连接形成串联支路，所述串联支路的所述第一端，所述串联支路的第二端连接到所述电荷泄放电路的所述第二端。
可选地，当所述电流大于等于所述预设值时，所述第一开关闭合，使得所述电荷泄放电路导通。
可选地，当所述电流小于所述预设值时，所述第一开关断开，使得所述电荷泄放电路断开。
可选地，所述电荷泄放电路包括第一二极管、第二电阻、三极管、第三电阻、第四电阻、第二二极管以及电容，其中，所述第一二极管的阳极连接到所述第三电阻的第一端、所述电容的第一端、所述第四电阻的第一端和所述三极管的基极，所述第一二极管的阴极、所述第三电阻的第二端和所述三极管的发射极连接到所述电荷泄放电路的所述第一端，所述三极管的集电极连接到所述第二二极管的阳极，所述第二二极管的阴极连接所述第二电阻的第一端，所述电容的第二端、第四电阻的第二端和所述第二电阻的第二端连接到所述电荷泄放电路的所述第二端。
可选地，所述三极管为PNP型三极管。
可选地，当所述电流大于等于所述预设值时，所述三极管导通，使得所述电荷泄放电路导通。
可选地，当所述电流小于所述预设值时，所述三极管断开，使得所述电荷泄放电路断开。
可选地，所述电荷泄放电路包括第二开关和第五电阻，其中，所述第二开关的第一端与所述第五电阻的第二端连接到所述电荷泄放电路的所述第一端；所述第二开关的第二端连接到所述电荷泄放电路的所述第二端；所述第二开关的控制端连接到所述第五电阻的第一端。
可选地，所述第二开关为晶闸管。
可选地，当所述电流大于等于所述预设值时，所述第二开关导通，使得所述电荷泄放电路导通。
可选地，当所述电流小于所述预设值时，所述第二开关断开，使得所述电荷泄放电路断开。
可选地，还包括第一电阻，所述第一电阻的第一端连接到所述稳压管的所述第一端和所述功率半导体开关的所述门极，所述第一电阻的第二端连接到所述稳压管的所述第二端和所述功率半导体开关的所述第二端。
根据本发明的又一方面，还提供一种功率半导体开关的门极驱动电路，包括驱动脉冲调制电路、脉冲变压器、驱动脉冲解调电路以及如上所述的功率半导体开关的门极电路；其中，所述驱动脉冲调制电路的输出端连接所述脉冲变压器的原边绕组，所述脉冲变压器的副边绕组连接所述驱动脉冲解调电路的输入端，以及所述驱动脉冲解调电路的输出端连接所述门极电路；所述驱动脉冲调制电路接收控制信号，并将所述控制信号调制成至少一个正负窄脉冲信号，所述至少一个正负窄脉冲信号经所述脉冲变压器传递给所述驱动脉冲解调电路，所述至少一个正负窄脉冲信号经所述驱动脉冲解调电路给所述第二寄生电容进行充放电，用以驱动所述功率半导体开关的导通和断开。
可选地，所述驱动脉冲解调电路包括第一受控开关、第二受控开关、控制端电路以及第二稳压管，所述第一受控开关的第一端连接所述副边绕组的第一端和所述控制端电路的第一端，所述第二受控开关的第一端连接所述副边绕组的第二端和所述控制端电路的第二端，所述控制端电路的第三端连接所述第一受控开关的控制端，所述控制端电路的第四端连接所述第二受控开关的控制端，所述第一受控开关的第二端耦接所述第二稳压管的第一端以及所述第二受控开关的第二端耦接所述第二稳压管的第二端。
可选地，所述第二稳压管的所述第一端连接于所述电荷泄放电路的第一输入端，所述第二稳压管的所述第二端连接于所述泄放电路的第二输入端。
可选地，所述门极电路还包括第一电阻，所述第一电阻的第一端连接到所述稳压管的所述第一端和所述功率半导体开关的所述门极，所述第一电阻的第二端连接到所述稳压管的所述第二端和所述功率半导体开关的所述第二端。
可选地，所述正负脉冲信号包括驱动脉冲信号和能量脉冲信号。
可选地，当驱动所述功率半导体开关导通时，每隔第一预设时间，所述驱动脉冲调制电路输出一个所述正窄脉冲信号，使得所述第二寄生电容的电压大于等于所述功率半导体开关的门槛值，用以驱动所述功率半导体开关的导通。
可选地，当驱动所述功率半导体开关断开时，所述驱动脉冲调制电路输出一个至少一个所述负窄脉冲信号，使得所述第二寄生电容的电压小于所述功率半导体开关的门槛值，用以驱动所述功率半导体开关的断开。
本发明提供的功率半导体开关的门极电路及门极驱动电路相比现有技术具有如下优势：一方面，本发明提供的功率半导体开关的门极驱动电路仅包括电阻、稳压管、自控开关，结构简单；另一方面，保留了简易驱动的器件少、成本低的优点，同时进一步提高了简易驱动的抗干扰能力，提高了电路可靠性。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是这里的详细说明以及附图仅是用来说明本发明，而非对本发明的权利要求范围作任何的限制。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1为现有技术中的一种功率半导体开关的门极驱动电路的原理图；
图2为本发明的第一实施例的功率半导体开关的门极电路的示意图；
图3为本发明的第二实施例的功率半导体开关的门极电路的示意图；
图4为本发明的第三实施例的功率半导体开关的门极电路的示意图；
图5为本发明的第四实施例的功率半导体开关的门极驱动电路的示意图；
图6为本发明的第五实施例的功率半导体开关的门极驱动电路的示意图。
附图标记：
101 变压器
102 控制板
103 简易驱动
330、430、530 功率半导体开关
340、440、540 稳压管
310、410、510、610、710 门极电路
Cp1 第一寄生电容
Cp2 第二寄生电容
R1 第一电阻
R2 第二电阻
R3 第三电阻
R4 第四电阻
R5 第五电阻
R11-R13、R21-R23、R31 电阻
S1 第一开关
S2 第二开关
T1 三极管
C1 电容
D1 第一二极管
D2 第二二极管
610 控制端电路
621 第一受控开关
622 第二受控开关
631 原边绕组
632 副边绕组
641 第二稳压管
W1、W、W2 稳压管
M1、M2 半导体场效应晶体管
D3、D4 二极管
T2 脉冲变压器
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的结构、部件、步骤、方法等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、部件或者操作以避免模糊本发明的各方面。
首先参考图2，图2为本发明的第一实施例的功率半导体开关的门极电路的示意图。功率半导体开关330的门极电路包括一稳压管340和一电荷泄放电路310。
所述稳压管340的第一端连接到所述电荷泄放电路310的第一端和所述功率半导体开关330的门极，所述稳压管340的第二端连接到所述电荷泄放电路310的第二端和所述功率半导体开关330的第二端。
具体而言，所述功率半导体开关330的第一端和所述门极之间具有第一寄生电容Cp1，所述功率半导体开关330的所述门极和所述第二端之间具有第二寄生电容Cp2。当所述功率半导体开关330的所述第一端和所述第二端之间出现电压跳变时，所述第一端输出的电流icg会注入所述第一寄生电容Cp1和所述第二寄生电容Cp2；并且当所述第一端输出的电流icg大于等于预设值时，所述电荷泄放电路340导通，使得所述第一寄生电容Cp1和所述第二寄生电容Cp2上的电荷由所述电荷泄放电路310进行泄放。
本发明各个实施例应用于功率半导体开关的简易驱动，其没有稳定的电源，通过脉冲同时传递信号与能量，当功率半导体开关的简易驱动出现驱动丢失时，如果功率开关两端出现较高的电压跳变，会有电流icg通过米勒电容(第一寄生电容Cp1)对第二寄生电容Cp2进行充电，当流入米勒电容的电流icg达到预设值时，此时电荷泄放电路310会导通，使得通过米勒电容流进的的电荷能够通过此电荷泄放电路310进行泄放，从而使得门极电压不会被拉升，确保不会发生损坏功率半导体开关的情况。
具体而言，功率半导体开关330可以是IGBT，则上述的功率半导体开关330的第一端为IGBT的集电极，功率半导体开关330的第二端为IGBT的发射级。功率半导体开关330还可以是MOSFET，则上述的功率半导体开关330的第一端为MOSFET的漏极，功率半导体开关330的第二端为MOSFET的源极。本发明并非以此为限。
在本实施例中，功率半导体开关的门极电路还包括第一电阻R1。第一电阻R1的第一端连接到所述稳压管340的所述第一端和所述功率半导体开关330的所述门极，所述第一电阻R1的第二端连接到所述稳压管340的所述第二端和所述功率半导体开关330的所述第二端。
在本实施例中，电荷泄放电路310包括第一开关S1和一第二电阻R2。第一开关S1和第二电阻R2串联连接形成串联支路，该串联支路的第一端连接电荷泄放电路310的第一端，该串联支路的第二端连接电荷泄放电路310的第二端，具体而言，所述第一开关S1的第一端连接到电荷泄放电路310的第一端，亦即，所述第一开关S1的第一端连接到所述稳压管340的第一端和所述功率半导体开关330的所述门极；所述第一开关S1的第二端与所述第二电阻R2的第一端串联连接；所述第二电阻R2的第二端连接到电荷泄放电路310的第二端，亦即，所述第二电阻R2的第二端连接到所述稳压管340的第二端和所述功率半导体开关330的所第二端。在其他实施例中，第二电阻的R2的第一端连接稳压管340的第一端，第二开关R2的第二端连接第一开关S1的第一端，第一开关S1的第二端连接稳压管340的第二端。
在本实施例中，当功率半导体开关330的第一端输出的电流icg大于等于所述预设值时，所述第一开关S1闭合，使得所述电荷泄放电路310导通，使得所述第一寄生电容Cp1和所述第二寄生电容Cp2上的电荷由所述电荷泄放电路310进行泄放，亦即，所述第一寄生电容Cp1和所述第二寄生电容Cp2上的电荷由第一开关S1和电阻R2进行泄放，从而使得门极电压不会被拉升，确保不会发生损坏功率半导体开关的情况。对应地，在本实施例中，当功率半导体开关330的电流icg小于所述预设值时，所述第一开关S1断开，使得所述电荷泄放电路310断开，以防止第一寄生电容Cp1和所述第二寄生电容Cp2上的电荷始终处于泄放状态。
下面参考图3，图3为本发明的第二实施例的功率半导体开关的门极电路的示意图。图3所示实施例与图2类似。功率半导体开关430的门极电路包括一稳压管440和一电荷泄放电路410。
所述稳压管440的第一端连接到所述电荷泄放电路410的第一端和所述功率半导体开关430的门极，所述稳压管440的第二端连接到所述电荷泄放电路410的第二端和所述功率半导体开关430的第二端。
与图2所示的实施例不同的是，本实施例中，电荷泄放电路410中包括第一二极管D1、第二电阻R2、三极管T1、第三电阻R3、第四电阻R4、第二二极管D2以及电容C1。所述第一二极管D1的阳极连接到所述第三电阻R3的第一端、所述电容C1的第一端、所述第四电阻R4的第一端和所述三极管T1的基极。所述第一二极管D1的阴极、所述第三电阻R3的第二端和所述三极管T1的发射极连接到电荷泄放电路410的第一端，亦即，所述第一二极管D1的阴极、所述第三电阻R3的第二端和所述三极管T1的发射极、所述功率半导体开关430的所述门极和所述稳压管440的所述第一端相连。所述三极管T1的集电极连接到所述第二二极管D2的阳极，所述第二二极管D2的阴极连接所述第二电阻R2的第一端。所述电容C1的第二端、所述第四电阻R4的第二端和所述第二电阻R2的第二端连接到电荷泄放电路410的第二端，亦即，所述电容C1的第二端、所述第四电阻R4的第二端和所述第二电阻R2的第二端和所述稳压管440的所述第二端相连。具体而言，所述三极管可以是PNP型三极管。
进一步地，当所述功率半导体开关430的第一端输出的电流icg大于等于所述预设值时，所述三极管T1导通，使得所述电荷泄放电路410导通，使得所述第二寄生电容Cp2上的电荷由所述电荷泄放电路410进行泄放，亦即，所述第二寄生电容Cp2上的电荷由三极管T1、二极管D2和电阻R2进行泄放，从而实现门极抗干扰的功能，同时门极电压不会被拉升，确保不会发生损坏功率开关的情况。当所述功率半导体开关430的第一端输出的电流icg小于所述预设值时，所述三极管T1断开，使得所述电荷泄放电路410断开，以防止第一寄生电容Cp1和所述第二寄生电容Cp2始终处于泄放状态。
下面参见图4，图4为本发明的第三实施例的功率半导体开关的门极电路的示意图。
图4所示实施例与图2类似。功率半导体开关530的门极电路包括一稳压管540、第一电阻R1和一电荷泄放电路510。
所述稳压管540的第一端连接到所述电荷泄放电路510的第一端和所述功率半导体开关530的门极，所述稳压管540的第二端连接到所述电荷泄放电路510的第二端和所述功率半导体开关530的第二端。
与图2所示的实施例不同的是，本实施例中，电荷泄放电路510包括第二开关S2和第五电阻R5。所述第二开关S2的第一端和所述第五电阻R5的第二端连接到电荷泄放电路510的第一端，亦即，所述第二开关S2的第一端和所述第五电阻R5的第二端连接到所述稳压管540的所述第一端和所述功率半导体开关530的所述门极；所述第二开关S2的第二端连接到电荷泄放电路510的第二端，亦即，所述第二开关S2的第二端连接到所述稳压管540的所述第二端和所述功率半导体开关530的所述第二端；所述第二开关S2的控制端连接到所述第五电阻R5的第一端。在本实施例中，所述第二开关S2可以是晶闸管。
具体而言，当所述功率半导体开关530的第一端输出的电流icg大于等于所述预设值时，所述第二开关S2导通，使得所述电荷泄放电路510导通，使得所述第一寄生电容Cp1和所述第二寄生电容Cp2上的电荷由所述电荷泄放电路510进行泄放，从而实现门极抗干扰的功能，同时门极电压不会被拉升，确保不会发生损坏功率半导体开关的情况。当所述功率半导体开关530的第一端输出的电流icg小于所述预设值时，所述第二开关S2断开，使得所述电荷泄放电路510断开，以防止第一寄生电容Cp1和所述第二寄生电容Cp2的电荷始终处于泄放状态。
下面参见图5，图5为本发明的第四实施例的功率半导体开关的门极驱动电路的示意图。功率半导体开关的门极驱动电路包括驱动脉冲调制电路620、脉冲变压器630、驱动脉冲解调电路600以及如上任一实施例所述的功率半导体开关的门极电路610。所述驱动脉冲调制电路的输出端连接所述脉冲变压器630的原边绕组631，所述脉冲变压器630的副边绕组632连接所述驱动脉冲解调电路600的输入端，以及所述驱动脉冲解调电路600的输出端连接所述门极电路610；所述驱动脉冲调制电路620接收控制信号，并将所述控制信号调制成至少一个正负窄脉冲信号，所述至少一个正负窄脉冲信号经所述脉冲变压器630传递给所述驱动脉冲解调电路600，至少一个正负窄脉冲信号经所述驱动脉冲解调电路600对功率半导体开关的门极的第二寄生电容Cp2进行充放电，用以驱动所述功率半导体开关的导通和断开。具体而言，所述正负脉冲信号包括驱动脉冲信号和能量脉冲信号。当驱动所述功率半导体开关(图2标号330)导通时，每隔第一预设时间，所述驱动脉冲调制电路输出一个所述正窄脉冲信号，使得所述第二寄生电容的(图2标号Cp2)电压大于等于所述功率半导体开关(图2标号330)的门槛值。当驱动所述功率半导体开关(图2标号330)断开时，所述驱动脉冲调制电路输出一个所述负窄脉冲信号，使得所述第二寄生电容(图2标号Cp2)的电压小于所述功率半导体开关(图2标号330)的门槛值，进而使得功率半导体开关维持断开状态。在其他实施例中，当驱动所述功率半导体开关(图2标号330)断开时，所述驱动脉冲调制电路输出多个负窄脉冲信号，每隔第二预设时间输出一个负窄脉冲信号，使得所述第二寄生电容(图2标号Cp2)的电压小于所述功率半导体开关(图2标号330)的门槛值，进而使得功率半导体开关维持断开状态。由此，实现功率半导体开关的简易驱动，一方面实现门极抗干扰的功能；另一方面，功率半导体开关的门极电压也不会被拉升，确保不会发生损坏功率半导体开关的情况。
在图5所示的实施例中，所述驱动脉冲解调电路600包括第一受控开关621、第二受控开关622、控制端电路640以及第二稳压管641。所述第一受控开关621的第一端连接所述副边绕组632的第一端和所述控制端电路640的第一端。所述第二受控开关622的第一端连接所述副边绕组632的第二端和所述控制端电路640的第二端。所述控制端电路640的第三端连接所述第一受控开关621的控制端。所述控制端电路640的第四端连接所述第二受控开关622的控制端。所述第一受控开关621的第二端耦接所述第二稳压管641的第一端以及所述第二受控开关622的第二端耦接所述第二稳压管641的第二端。进一步的，所述第二稳压管641的所述第一端连接于所述电荷泄放电路610的第一输入端，所述第二稳压管641的所述第二端连接于所述泄放电路610的第二输入端。在图5所示的实施例中，功率半导体开关的门极电路610还包括第一电阻R1，所述第一电阻R1的第一端连接到所述稳压管(图2标号340)的所述第一端和所述功率半导体开关(图2标号330)的所述门极，所述第一电阻R1的第二端连接到所述稳压管(图2标号340)的所述第二端和所述功率半导体开关(图2标号330)的所述第二端。
图6为本发明的第五实施例的功率半导体开关的门极驱动电路的示意图。图6示出了驱动脉冲解调电路600的具体实现。驱动脉冲解调电路的控制电路包括电阻R11、R12、R13、R31、R23和R21二极管D3和D4、稳压管W1和W2，电阻R11的第一端连接第一受控开关M2的第一端、电阻R23的第一端和脉冲变压器T2的副边绕组的第一端，电阻R11的第二端连接二极管D3的阳极以及电阻R12的第一端，二极管D3的阴极与电阻R12的第二端以及稳压管W1的阴极相连，稳压管W1的阳极连接电阻R13以及第二受控开关M1的控制端连接，电阻R23的第二端连接第一受控开关M2的控制端以及稳压管W2的阳极，稳压管W2的阴极连接二极管D4的阴极以及电阻R22的第一端，二极管D4的阳极连接电阻R22的第二端和电阻R21的第一端，电阻R21的第二端连接电阻R13的第二端和第二受控开关M1的第二端。第二受控开关M1的第一端和第一受控开关M2的第二端之间耦接第二稳压管W。
当有正脉冲通过变压器T2的原边绕组传到副边绕组时，通过电阻R11,二极管D3,稳压管W1，电阻R13会使得第二受控开关M1的门级电压冲高，从而使得第二受控开关M1导通，此时正脉冲通过第一受控开关M2的反并联二极管及电阻R31给IGBT的门级进行充电；反之，当有负脉冲通过变压器T2的原边绕组传输到副边绕组时，通过电阻R21,二极管D4，稳压管W2，电阻R23会使得第一受控开关M2的门级电压冲高，从而使得第一受控开关M2导通，此时负脉冲通过第二受控开关M1的反并联二极管及电阻R31给IGBT的门级进行放电。
本发明提供的功率半导体开关的门极电路及门极驱动电路相比现有技术具有如下优势：一方面，本发明提供的功率半导体开关的门极驱动电路仅包括电阻、稳压管、自控开关，结构简单；另一方面，保留了简易驱动的器件少、成本低的优点，同时进一步提高了简易驱动的门极抗干扰能力，提高了电路可靠性。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (20)

1.一种功率半导体开关的门极电路，其特征在于，包括：一稳压管和一电荷泄放电路，所述稳压管的第一端连接到所述电荷泄放电路的第一端和所述功率半导体开关的门极，所述稳压管的第二端连接到所述电荷泄放电路的第二端和所述功率半导体开关的第二端；
其中，所述功率半导体开关的第一端和所述门极之间具有第一寄生电容，所述功率半导体开关的所述门极和所述第二端之间具有第二寄生电容；当所述功率半导体开关的所述第一端和所述第二端之间出现电压跳变时，所述第一端输出的电流会注入所述第一寄生电容和所述第二寄生电容；并且当所述电流大于等于预设值时，所述电荷泄放电路导通，使得所述第一寄生电容和所述第二寄生电容上的电荷由所述电荷泄放电路进行泄放。
2.根据权利要求1所述的功率半导体开关的门极电路，其特征在于，所述电荷泄放电路包括第一开关和一第二电阻，
其中，所述第一开关与所述第二电阻串联连接形成串联支路，所述串联支路的第一端连接到所述电荷泄放电路的所述第一端，所述串联支路的第二端连接到所述电荷泄放电路的所述第二端。
3.根据权利要求2所述的功率半导体开关的门极电路，其特征在于，当所述电流大于等于所述预设值时，所述第一开关闭合，使得所述电荷泄放电路导通。
4.根据权利要求2所述的功率半导体开关的门极电路，其特征在于，当所述电流小于所述预设值时，所述第一开关断开，使得所述电荷泄放电路断开。
5.根据权利要求1所述的功率半导体开关的门极电路，其特征在于，所述电荷泄放电路包括第一二极管、第二电阻、三极管、第三电阻、第四电阻、第二二极管以及电容，其中，所述第一二极管的阳极连接到所述第三电阻的第一端、所述电容的第一端、所述第四电阻的第一端和所述三极管的基极，所述第一二极管的阴极、所述第三电阻的第二端和所述三极管的发射极连接到所述电荷泄放电路的所述第一端，所述三极管的集电极连接到所述第二二极管的阳极，所述第二二极管的阴极连接所述第二电阻的第一端，所述电容的第二端、所述第四电阻的第二端和所述第二电阻的第二端连接到所述电荷泄放电路的所述第二端。
6.根据权利要求5所述的功率半导体开关的门极电路，其特征在于，所述三极管为PNP型三极管。
7.根据权利要求5所述的功率半导体开关的门极电路，其特征在于，当所述电流大于等于所述预设值时，所述三极管导通，使得所述电荷泄放电路导通。
8.根据权利要求5所述的功率半导体开关的门极电路，其特征在于，当所述电流小于所述预设值时，所述三极管断开，使得所述电荷泄放电路断开。
9.根据权利要求1所述的功率半导体开关的门极电路，其特征在于，所述电荷泄放电路包括第二开关和第五电阻，其中，所述第二开关的第一端与所述第五电阻的第二端连接到所述电荷泄放电路的所述第一端；所述第二开关的第二端连接到所述电荷泄放电路的所述第二端；所述第二开关的控制端连接到所述第五电阻的第一端。
10.根据权利要求9所述的功率半导体开关的门极电路，其特征在于，所述第二开关为晶闸管。
11.根据权利要求9所述的功率半导体开关的门极电路，其特征在于，当所述电流大于等于所述预设值时，所述第二开关导通，使得所述电荷泄放电路导通。
12.根据权利要求9所述的功率半导体开关的门极电路，其特征在于，当所述电流小于所述预设值时，所述第二开关断开，使得所述电荷泄放电路断开。
13.根据权利要求2或9所述的功率半导体开关的门极电路，其特征在于，还包括第一电阻，所述第一电阻的第一端连接到所述稳压管的所述第一端和所述功率半导体开关的所述门极，所述第一电阻的第二端连接到所述稳压管的所述第二端和所述功率半导体开关的所述第二端。
14.一种功率半导体开关的门极驱动电路，其特征在于，包括驱动脉冲调制电路、脉冲变压器、驱动脉冲解调电路以及如权利要求1-12任一所述的功率半导体开关的门极电路；其中，所述驱动脉冲调制电路的输出端连接所述脉冲变压器的原边绕组，所述脉冲变压器的副边绕组连接所述驱动脉冲解调电路的输入端，以及所述驱动脉冲解调电路的输出端连接所述门极电路；所述驱动脉冲调制电路接收控制信号，并将所述控制信号调制成至少一个正负窄脉冲信号，所述至少一个正负窄脉冲信号经所述脉冲变压器传递给所述驱动脉冲解调电路，所述至少一个正负窄脉冲信号经所述驱动脉冲解调电路给所述第二寄生电容进行充放电，用以驱动所述功率半导体开关的导通和断开。
15.根据权利要求14所述的门极驱动电路，其特征在于，所述驱动脉冲解调电路包括第一受控开关、第二受控开关、控制端电路以及第二稳压管，所述第一受控开关的第一端连接所述副边绕组的第一端和所述控制端电路的第一端，所述第二受控开关的第一端连接所述副边绕组的第二端和所述控制端电路的第二端，所述控制端电路的第三端连接所述第一受控开关的控制端，所述控制端电路的第四端连接所述第二受控开关的控制端，所述第一受控开关的第二端耦接所述第二稳压管的第一端以及所述第二受控开关的第二端耦接所述第二稳压管的第二端。
16.根据权利要求15所述的门极驱动电路，其特征在于，所述第二稳压管的所述第一端连接于所述电荷泄放电路的第一输入端，所述第二稳压管的所述第二端连接于所述泄放电路的第二输入端。
17.根据权利要求14所述的门极驱动电路，其特征在于，所述门极电路还包括第一电阻，所述第一电阻的第一端连接到所述稳压管的所述第一端和所述功率半导体开关的所述门极，所述第一电阻的第二端连接到所述稳压管的所述第二端和所述功率半导体开关的所述第二端。
18.根据权利要求14所述的门极驱动电路，其特征在于，所述正负窄脉冲信号包括驱动脉冲信号和能量脉冲信号。
19.根据权利要求14所述的门极驱动电路，其特征在于，当驱动所述功率半导体开关导通时，每隔第一预设时间，所述驱动脉冲调制电路输出一个所述正窄脉冲信号，使得所述第二寄生电容的电压大于等于所述功率半导体开关的门槛值，用以驱动所述功率半导体开关的导通。
20.根据权利要求14所述的门极驱动电路，其特征在于，当驱动所述功率半导体开关断开时，所述驱动脉冲调制电路输出至少一个所述负窄脉冲信号，使得所述第二寄生电容的电压小于所述功率半导体开关的门槛值，用以驱动所述功率半导体开关的断开。
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