CN110829821A

CN110829821A - 一种米勒钳位电路

Info

Publication number: CN110829821A
Application number: CN201911112743.7A
Authority: CN
Inventors: 方向军; 于安博; 罗黎艳
Original assignee: Hefei Sunshine Electric Power Technology Co Ltd
Current assignee: Hefei Sunshine Electric Power Technology Co Ltd
Priority date: 2019-11-14
Filing date: 2019-11-14
Publication date: 2020-02-21

Abstract

本发明提供了一种米勒钳位电路，包括：桥臂电路及钳位电路；桥臂电路包括：驱动电路及功率元件；钳位电路包括：关断钳位电路及控制电路；驱动电路的输出端及关断钳位电路的输出端均连接于功率元件的输入端，驱动电路用于根据接收的驱动信号以驱动功率元件；控制电路的输出端连接于关断钳位电路的输入端，用于输出控制信号至关断钳位电路，以控制关断钳位电路的通断；在驱动电路接收的驱动信号由高电平变为低电平后，控制电路控制关断钳位电路导通，以将功率元件的栅极电压主动钳位。可以在桥臂电路中的驱动信号由高电平变为低电平后，以提供更低阻抗回路，从而实现将该桥臂电路中的功率元件的栅极电压主动钳位。

Description

一种米勒钳位电路

技术领域

本发明涉及一种米勒钳位电路。

背景技术

中小功率的变频器、逆变器以及电机控制器因为产品成本的敏感性，功率密度的高要求，对功率元件的驱动设计提出了更严格的设计要求。单电源供电的驱动系统是中小功率逆变系统的一个研发方向。但是单电源供电，由于功率元件的米勒效应，不采取措施，不可避免会出现几十至几百纳秒的短时直通现象。即使短时间内不会带来致命的影响，但是会导致开关损耗的增加，降低功率元件的使用寿命，并要求更好的散热措施。更严重的话，会导致直接炸机。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种米勒钳位电路，其克服了以上技术问题。

为了实现上述目的，本申请的第一方面公开了一种米勒钳位电路，包括：桥臂电路及钳位电路；所述桥臂电路包括：驱动电路及功率元件；所述钳位电路包括：关断钳位电路及控制电路；所述驱动电路的输出端及所述关断钳位电路的输出端均连接于所述功率元件的输入端，用于根据接收的驱动信号以驱动所述功率元件，所述控制电路的输出端连接于所述关断钳位电路的输入端，用于输出控制信号至所述关断钳位电路，以控制所述关断钳位电路的通断；所述驱动电路接收的驱动信号由高电平变为低电平后，所述控制电路控制所述关断钳位电路导通，以将所述功率元件的栅极电压主动钳位。

可选的，所述关断钳位电路包括：开关元件，并联于所述功率元件的栅极和源极之间，当所述开关元件关断时，将所述功率元件的栅极电压钳位。

可选的，所述开关元件为:MOSFET管，漏极及源极分别连接于所述功率元件的栅极及源极，栅极连接所述控制电路。

可选的，所述关断钳位电路还包括：驱动电阻,连接与所述控制电路与所述MOSFET管的栅极之间；放电电阻,连接所述MOSFET管的栅极与源极之间。

可选的，所述控制电路连接控制芯片；所述控制电路接收所述控制芯片输出的芯片信号，并将所述芯片信号转化为所述控制信号。

可选的，所述控制电路包括：整形变换电路和/或隔离驱动电路。

可选的，还包括：保护电路，连接于所述驱动电路与所述功率元件之间，用于对所述功率元件进行防护。

可选的，所述桥臂电路的数量设为至少两个，每个所述桥臂电路均连接有所述钳位电路；在任一桥臂电路中的驱动信号由高电平变为低电平后，连接于另一桥臂电路的钳位电路中的控制电路控制该钳位电路的关断钳位电路接通，以将所述另一桥臂电路中的功率元件的栅极电压主动钳位。

可选的，所述连接于另一桥臂电路的钳位电路中的控制电路接收所述任一桥臂电路的驱动信号，并将所述任一桥臂电路的驱动信号转化为所述控制信号。

通过本发明的米勒钳位电路，首次提出了关断钳位电路的概念；而且，通过该米勒钳位电路，可以在驱动电路接收的驱动信号由高电平变为低电平后，所述控制电路控制所述关断钳位电路导通，以提供更低阻抗回路，从而将功率元件的栅极电压主动钳位。当然，这也很好的避免了米勒效应导致的误导通，减小了开关的损耗。从而也就确保了该关断钳位电路连接的桥臂电路中的功率元件可靠安全工作；而且，通过设计专门的米勒钳位电路，优化了系统设计，可以实现更低成本、更小体积、更高功率密度的产品。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在附图中：

图1为本发明实施例米勒钳位电路的结构示意图

图2为本发明实施例米勒钳位电路中桥臂电路和与其连接的嵌位电路的电路图；

图3为本发明本实施例米勒嵌位电路中包括有多个桥臂电路和分别与每个桥臂电路连接的嵌位电路的电路图；

图4为本发明实施例中下桥臂电路和与其连接的嵌位电路的电路图(一)；

图5为本发明实施例中下桥臂电路和与其连接的嵌位电路的电路图(二)；

图6为本发明实施例中下桥臂电路和与其连接的嵌位电路的结构示意图(三)；

图7为本发明实施例中下桥臂电路和与其连接的嵌位电路的电路图(四)；

图8为本发明实施例中下桥臂电路和与其连接的嵌位电路的电路图(五)；

图9为本发明实施例中下桥臂电路和与其连接的嵌位电路的电路图(六)；

图10为本发明实施例中下桥臂电路和与其连接的嵌位电路的电路图(七)。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于理解本发明实施例，下面通过几个具体实施例对本发明的结构进行详细的阐述。

本发明第一实施例提供了一种米勒钳位电路，其中，该米勒钳位电路可应用于单电源供电逆变系统，如：中小功率的变频器、逆变器以及电机控制器。

而且，该米勒钳位电路包括桥臂电路和钳位电路；其中，所述桥臂电路包括：驱动电路及功率元件；所述钳位电路包括：关断钳位电路及控制电路。

而且，该驱动电路的输出端连接于所述功率元件的输入端，用于根据接收的驱动信号以驱动所述功率元件；

具体的，根据图1及2所示，该驱动电路连接至桥臂电路的功率元件的栅极，借此，该驱动电路可以根据接收的驱动信号驱动桥臂电路的功率元件；

值得注意的是，在本实施例中，并不对该驱动电路的具体电路结构做出限定，只需其满足本实施例的要求即可。而且，在本实施例中，也并不对该功率元件进行限定，只需其满足本实施例的要求即可。如：该功率元件包括但不限于：开关管，具体的如：绝缘栅双极型晶体管IGBT、或者MOS管；在本实施例中，可以以该功率元件为IGBT为例进行说明。

而且，所述关断钳位电路的输出端连接于功率元件的输入端，所述控制电路的输出端连接于所述关断钳位电路的输入端，用于输出控制信号至所述关断钳位电路，以控制所述关断钳位电路的通断；具体的，该关断钳位电路连接至桥臂电路的功率元件的栅极，在所述驱动电路接收的驱动信号由高电平变为低电平后，所述关断钳位电路接通，将桥臂电路的功率元件的栅极电压主动钳位；具体的，通过该关断钳位电路可以实现给桥臂电路提供更低阻抗的回路，以将所述功率元件的栅极电压钳位。

而且，在所述驱动电路接收的驱动信号由高电平变为低电平后，所述控制电路控制所述关断钳位电路导通，以将所述功率元件的栅极电压主动钳位。

就此，可以避免以下情况的发生：由于驱动电路接收的驱动信号逐渐增强导致该桥臂电路电压的增加，导致功率元件短时误导通现象。从而减小了该桥臂电路的开关损耗，增加了功率元件的使用寿命，无需要求更好的散热措施，当然，也可避免炸机。

即：通过该米勒钳位电路，可以在驱动电路接收的驱动信号由高电平变为低电平后，所述控制电路控制所述关断钳位电路导通，以将所述功率元件的栅极电压主动钳位，以提供更低阻抗回路，从而实现将桥臂电路中的功率元件的栅极电压主动钳位，当然，这也很好的避免了米勒效应导致的误导通，减小了开关的损耗。从而也就确保了该功率元件可靠安全工作；而且，通过设计专门的米勒钳位电路，优化了系统设计，可以实现更低成本、更小体积、更高功率密度的产品。

当然，在本实施例中，并不对该桥臂电路及钳位电路的数量进行限定，只需其满足本实施例的要求即可，如：桥臂电路的数量设为至少两个，每个桥臂电路均连接有所述钳位电路；在任一桥臂电路中的功率元件开通之前，连接于另一桥臂电路的钳位电路中的控制电路控制该钳位电路的关断钳位电路接通，以将所述另一桥臂电路中的功率元件的栅极电压主动钳位。

为叙述方便，根据图3所示，在本实施例中以该米勒钳位电路只包括一对桥臂电路为例(当然，也可以包括两对、甚至更多对的桥臂电路)进行方案阐述，包括上桥臂电路及下桥臂电路，其中，该上桥臂电路及该下桥臂电路均包括：上述功率元件及上述驱动电路；即：上桥臂电路中的驱动电路连接至上桥臂电路的功率元件的栅极，借此，该驱动电路可以根据接收的驱动信号驱动上桥臂电路的功率元件；而下桥臂电路中的驱动电路连接至下桥臂电路的功率元件的栅极，借此，该驱动电路可以根据接收的驱动信号驱动下桥臂电路的功率元件。

针对该上桥臂电路及下桥臂电路，这两个桥臂电路的电路结构可以相同，当然，也可以不同，在本实施例中，对此并不做限定。

此外，在本实施例中，(1)可以只是该上桥臂电路连接有钳位电路，该钳位电路包括：关断钳位电路及控制电路；此时，该关断钳位电路连接至该上桥臂电路的功率元件Q6_A的栅极，在所述关断钳位电路接通时，将该上桥臂电路的功率元件Q6_A的栅极电压钳位；而该控制电路用于输出控制信号至该关断钳位电路以控制该关断钳位电路的通断。

具体的，该上桥臂电路对应的控制电路控制关断钳位电路在下桥臂电路中的功率元件Q6开通之前接通，以将上桥臂电路中的功率元件Q6_A的栅极电压主动钳位。

即：通过该米勒钳位电路，可以在下桥臂电路中的功率元件Q6开通之前就通过上桥臂电路对应的控制电路控制上桥臂电路中的关断钳位电路接通，以提供更低阻抗回路，从而实现将该上桥臂电路中的功率元件Q6_A的栅极电压主动钳位，当然，这也很好的避免了米勒效应导致的误导通，减小了开关的损耗。从而也就确保了该上桥臂电路中功率元件Q6_A可靠安全工作；而且，通过设计专门的米勒钳位电路，优化了系统设计，可以实现更低成本、更小体积、更高功率密度的产品。

(2)也可以只是该下桥臂电路连接有钳位电路，该钳位电路包括：关断钳位电路及控制电路；此时，该关断钳位电路连接至该下桥臂电路的功率元件Q6的栅极，在所述关断钳位电路接通时，将该下桥臂电路的功率元件Q6的栅极电压钳位；而该控制电路用于输出控制信号至该关断钳位电路以控制该关断钳位电路的通断。

具体的，该下桥臂电路对应的控制电路控制关断钳位电路在上桥臂电路中的驱动信号由高电平变为低电平后接通，以将下桥臂电路中的功率元件Q6的栅极电压主动钳位。

即：通过该米勒钳位电路，可以在上桥臂电路中的功率元件Q6_A开通之前就通过下桥臂电路对应的控制电路控制下桥臂电路对应的关断钳位电路接通，以提供更低阻抗回路，从而实现将该下桥臂电路中的功率元件Q6的栅极电压主动钳位，当然，这也很好的避免了米勒效应导致的误导通，减小了开关的损耗。从而也就确保了该下桥臂电路中功率元件Q6可靠安全工作；而且，通过设计专门的米勒钳位电路，优化了系统设计，可以实现更低成本、更小体积、更高功率密度的产品。

(3)还可以是该上桥臂电路及下桥臂电路均连接有钳位电路，每个钳位电路均包括对应的关断钳位电路及对应的控制电路。

具体的，该上桥臂电路对应的控制电路控制该上桥臂电路对应的关断钳位电路在下桥臂电路中的驱动信号由高电平变低电平后接通，以将上桥臂电路中的功率元件Q6_A的栅极电压主动钳位，此时，可参照上述(1)；而该下桥臂电路对应的控制电路控制该下桥臂电路对应的关断钳位电路在上桥臂电路中的驱动信号由高电平变低电平后接通，以将下桥臂电路中的功率元件Q6的栅极电压主动钳位，此时，可参照上述(2)。

此外，在上述(1)、(2)和(3)中的任一种情况下，在上述一对桥臂电路中除关断钳位电路所属的桥臂电路之外的桥臂电路上的功率元件开通之前，该关断钳位电路所属的桥臂电路对应的控制电路控制所述关断钳位电路接通，以将所述关断钳位电路所属的桥臂电路中的功率元件的栅极电压主动钳位到源极电压。

如：以上述(2)为例进行示范性的叙述，在上述上桥臂电路上的功率元件Q6_A开通之前，该下桥臂电路对应的控制电路控制该下桥臂电路对应的关断钳位电路接通，以将该下桥臂电路中的功率元件Q6的栅极电压主动钳位到源极电压。

而且，针对上述的关断钳位电路，其包括：开关元件。在本实施例中，该开关元件并联于所述功率元件的栅极和源极之间，而且，当开关元件关断时，将所述功率元件的栅极电压钳位。

如：以上述(2)为例进行示范性的叙述，下桥臂电路上的开关元件并联于下桥臂电路中的功率元件Q6的栅极和源极之间，当开关元件关断时，将通过该接通的关断钳位电路给该下桥臂电路提供更低阻抗的回路，以将该下桥臂电路中的功率元件Q6的栅极电压钳位。

根据图3所示，针对上述开关元件，其包括但不限于：MOSFET管。该MOSFET管Q1的漏极连接功率元件的栅极，源极连接功率元件的源极，栅极连接控制电路。

如：以上述(2)为例进行示范性的叙述，该MOSFET管Q1的漏极连接下桥臂电路中的功率元件Q6的栅极，该MOSFET管Q1的源极连接至下桥臂电路中的功率元件Q6的源极，该MOSFET管Q1的栅极连接下桥臂电路中的控制电路。

在本实施例中，通过MOSFET管Q1导通，将功率元件Q6栅极电平接地，实现主动钳位的目的。而且，MOSFET管Q1提供更低阻抗，保证米勒效应在低阻抗回路中不会出现误导通现象。

在另一实施例中，根据图5所示，上述的关断钳位电路在开关元件的基础上，还包括：驱动电阻及放电电阻，其中，该驱动电阻的一端连接桥臂电路中的控制电路，另一端连接桥臂电路中的MOSFET管的栅极；而放电电阻的一端连接桥臂电路中的MOSFET管的栅极，另一端连接桥臂电路中的MOSFET管的源极。

如：以上述(2)为例进行示范性的叙述，针对下桥臂电路中的关断钳位电路，其包括：MOSFET管Q1、驱动电阻R2、放电电阻R6；其中，该驱动电阻R2的一端连接该下桥臂电路中的控制电路，而且另一端连接该下臂桥电路中MOSFET管Q1的栅极；而该放电电阻R6的一端连接该下桥臂电路中的MOSFET管Q1的栅极，且另一端连接该下桥臂电路中的MOSFET管Q1的源极。

而且，还可进一步优化，即：该下桥臂电路中的关断钳位电路，还包括：第一电容C2、第三电阻R4、及第四电阻R5；其中，该第一电容C2的一端连接该下桥臂电路中的MOSFET管Q1的栅极，且另一端连接该下桥臂电路中的MOSFET管Q1的源极；而第三电阻R4的一端连接该下桥臂电路中的功率元件Q6的栅极，另一端连接该下桥臂电路中的MOSFET管Q1的漏极；而第四电阻R5并联于该下桥臂电路中的MOSFET管Q1的漏极与源极之间。就此，在该下桥臂电路的本身驱动电平为高时，关断钳位电路不起作用。而在对管高电平驱动时，该下桥臂电路中的关断钳位电路通过该第三电阻R4或者直接将功率元件Q6的栅极钳位，合理调试Q1驱动参数，在米勒效应前确保关断钳位电路已工作，从而抑制米勒效应产生的电压，确保功率元件Q6不产生误导通现象。其中，在MOSFET管Q1断开时，该第四电阻R5保证了第三电阻R4不悬空。

此外，在另一实施例中，根据图6-8所示，上述控制电路包括：整形变换电路和/或隔离驱动电路。以上述(2)为例，即：该下桥臂电路中的控制电路还包括：整形变换电路和/或第一隔离驱动电路。其中，该整形变换电路一端连接于信号输出端，另一端连接第一隔离驱动电路的一端，而且，上述第一隔离驱动电路的另一端连接驱动电阻R2的一端；以实现所述整形变换电路及所述第一隔离驱动电路将接收的信号转化为控制关断钳位电路通断的控制信号。

在此，值得注意的是，在本实施例中，针对上述下桥臂电路中的关断钳位电路接收的信号，其可以为该下桥臂电路本身的驱动信号(如图6-9所示)，即：该控制电路接收下桥臂电路本身的驱动信号并将下桥臂电路本身的驱动信号转化为所述控制信号。当然，在此情况下，并不对该下臂电路中驱动电路接收的信号进行限定，只需其满足本实施例的要求即可。如：该下臂电路中驱动电路接收的信号为：下桥臂电路本身的驱动信号、上桥臂电路的驱动信号和由智能设备(如：计算芯片)直接配置的信号。

在图1-10中，PMW1为作用于下桥臂电路的驱动信号，PMW2为作用于上桥臂电路的驱动信号。而且，以上述(2)为例进行叙述如下：

在此情况下，上述下桥臂电路中的控制电路包括：反相放大器U1A。其中，该反相放大器U1A用于将下桥臂电路本身的驱动信号反相整形为所述控制信号。

具体的，根据图10所示，上述下桥臂电路中的控制电路包括：反向放大器U1A、及第十一电阻R9。其中，上述反向放大器U1A的输入端连接信号输出端，所述反向放大器U1A的输出端连接第十一电阻R9的一端，该第十一电阻R9的另一端连接驱动电阻R2的一端。当然，在本实施例中，该驱动电阻R2可以忽略。

就此，在上述反向放大器U1A的作用下，该反相放大器U1A用于在上桥臂电路接通之前，将下桥臂电路本身的驱动信号反相整形为所述控制信号。

当然，针对上述关断钳位电路接收的信号，其可以为该上桥臂电路的驱动信号(如图6-7所示)，即：控制电路接收上桥臂电路的驱动信号，并将该上桥臂电路的驱动信号转化为该下桥臂控制信号。当然，在此情况下，并不对该下臂电路中驱动电路接收的信号进行限定，只需其满足本实施例的要求即可。如：该下臂电路中驱动电路接收的信号为：下桥臂电路本身的驱动信号、上桥臂电路的驱动信号和由智能设备(如：计算芯片)直接配置的信号。

在另一实施例中，针对上述的信号输入端，其可包括但不限于：用于生成所述控制信号的控制芯片。

具体的，根据图10所示，其中，该关断钳位电路的一种实现方式包括：该控制芯片连接整形变换电路一端，而整形变换电路的另一端连接第一隔离驱动电路的一端，而且，上述第一隔离驱动电路的另一端连接MOSFET管Q1的栅极。

该控制芯片直接输出CONTRL信号至整形变换电路，在经过整形变换电路及第一隔离驱动电路的作用下，将该CONTRL信号直接转换为控制信号。

为方便理解本发明的技术方案，以下桥臂电路为例对上下桥臂电路的桥臂电路进行几种示范性举例：

其中，桥臂电路还设置有保护电路，该保护电路连接于所述驱动电路与所述功率元件之间，用于对所述功率元件进行防护。

上述保护电路包括但不限于以下几种结构：

(11)、第二电容C4；(12)、第五电阻R10；(13)、反向二极管组件；(14)、第二电容C4及第五电阻R10；(15)、第二电容C4及反向二极管组件；(16)、第五电阻R10及反向二极管组件；(17)、第二电容C4、第五电阻R10及反向二极管组件。

其中，该第二电容C4的一端连接所述功率元件Q6的栅极，另一端接地；而第五电阻R10的一端连接所述功率元件Q6的栅极，另一端接地；而反向二极管组件包括：第一二极管D1及第二二极管D2，第一二极管D1的正极连接功率元件Q6的栅极，第一二极管D1的负极连接第二二极管D2的正极，第二二极管D2的负极接地。

此外，上述驱动电路包括但不限于以下几种结构：

(21)、该驱动电路包括：第六电阻R1、构成推挽相连的第一三极管T1及第二三极管T2构成、及第七电阻组件；其中，所述第六电阻R1的一端连接对管驱动信号输出端，另一端连接所述第一三极管T1的基极及所述第二三极管T2的基极，所述第一三极管T1的漏极连接VCC电源，所述第一三极管T1的源极连接所述第二三极管T2的漏极及所述第七电阻组件的一端；所述第二三极管T2的漏极接地；所述第七电阻组件的另一端连接所述功率元件Q6的栅极。

(22)、在上述(21)的基础上，该驱动电路还包括：第二隔离驱动电路、第八电阻R7、及第三电容C3，其中，该第二隔离驱动电路的一端连接对管驱动信号输出端，该第二隔离驱动电路的另一端连接所述第六电阻R1的一端；而第八电阻R7的一端连接所述第六电阻R1的另一端，第八电阻R7另一端接地；此外，该第三电容C3的一端连接所述第一三极管T1的基极及所述第二三极管T2的基极，该第三电容C3的另一端接地。

在本实施例中，并不对上述第二隔离驱动电路的具体结构做出限定，只需其满足本实施例的要求即可。

(23)、在上述(22)的基础上，上述第七电阻组件包括：第三二极管D4、第九电阻R8、第四二极管D3、及第十电阻R3；

上述第七电阻组件包括：第三二极管D4、第九电阻R8、第四二极管D3、及第十电阻R3；

其中，所述第三二极管D4的负极及所述第四二极管D3的正极均连接于所述第一三极管T1的源极及所述第二三极管T2的源极；所述第三二极管D4的正极连接所述第九电阻R8的一端，所述第九电阻R8的另一端连接所述第十电阻R3的一端以及所述功率元件Q6的栅极；所述第四二极管D3的负极连接所述第十电阻R3的另一端。

(24)、在上述(22)的基础上，去除第二隔离驱动电路，上述第六电阻R1的一端连接对管驱动信号输出端，该第六电阻R1的另一端连接所述第六电阻R1的一端；而第六电阻R1的另一端连接第八电阻R7的一端。

所以，在本实施例中，上述驱动电路至少包括以下结构：(11)(21)、(12)(21)、(13)(21)、(14)(21)、(15)(21)、(16)(21)、(17)(21)、(11)(22)、(12)、(22)、(13)(22)、(14)(22)、(15)(22)、(16)(22)、(17)(22)、(11)(23)、(12)(23)、(13)(23)、(14)(23)、(15)(23)、(16)(23)、(17)(23)、(11)(24)、(12)(24)、(13)(24)、(14)(24)、(15)(24)、(16)(24)、(17)(24)。

综上所述，上述下桥臂电路的几种实现方式包括：

1、根据图4所示，所述第六电阻R1的一端连接对管驱动信号输出端，另一端连接所述第一三极管T1的基极及所述第二三极管T2的基极，所述第一三极管T1的漏极连接VCC电源，所述第一三极管T1的源极连接所述第二三极管T2的漏极及所述第七电阻组件的一端；所述第二三极管T2的漏极接地；所述第七电阻组件的另一端连接所述功率元件Q6的栅极；

该第二电容C4的一端连接所述功率元件Q6的栅极，另一端接地；而第五电阻R10的一端连接所述功率元件Q6的栅极，另一端接地；而反向二极管组件包括：第一二极管D1及第二二极管D2，第一二极管D1的正极连接功率元件Q6的栅极，第一二极管D1的负极连接第二二极管D2的正极，第二二极管D2的负极接地。

该驱动电阻R2的一端连接控制电路，另一端连接所述MOSFET管Q1的栅极；而且，该放电电阻R6的一端连接所述MOSFET管Q1的栅极，另一端接地。

通过控制电路控制MOSFET管Q1的导通，Q1提供更低阻抗，将功率元件Q6栅极电平接地，实现关断主动钳位的目的，以及保证米勒效应在低阻抗回路中不会出现误导通现象。

2、根据图5所示，所述第六电阻R1的一端连接对管驱动信号输出端，另一端连接所述第一三极管T1的基极及所述第二三极管T2的基极，所述第一三极管T1的漏极连接VCC电源，所述第一三极管T1的源极连接所述第二三极管T2的漏极及所述第七电阻组件的一端；所述第二三极管T2的漏极接地；所述第七电阻组件的另一端连接所述功率元件Q6的栅极；

该第二电容C4的一端连接所述功率元件Q6的栅极，另一端接地；而反向二极管组件包括：第一二极管D1及第二二极管D2，第一二极管D1的正极连接功率元件Q6的栅极，第一二极管D1的负极连接第二二极管D2的正极，第二二极管D2的负极接地。

该驱动电阻R2的一端连接控制电路的另一端，该驱动电阻R2另一端连接所述MOSFET管Q1的栅极；而且，该放电电阻R6的一端连接所述MOSFET管Q1的栅极，另一端接地。该第一电容C2的一端连接所述MOSFET管Q1的栅极，另一端接地；而第三电阻R4的一端连接所述功率元件Q6的栅极，另一端连接所述MOSFET管Q1的漏极；而第四电阻R5并联于所述MOSFET管Q1的漏极与源极之间。

而且，该控制电路的一端连接于本身驱动信号输出端。

该米勒钳位电路2中关断钳位电路为上述米勒钳位电路1中关断钳位电路的变形形式，具体的，在该米勒钳位电路2为在米勒钳位电路1的基础上，在MOSFET管Q1与功率元件Q6的栅极间增加第三电阻R4，以进行限流；并且在MOSFET管Q1的漏极与源极之间并联第四电阻R5，以保证MOSFET管Q1关断时，第三电阻R4不悬空，当然，在该米勒钳位电路2中的第五电阻R10可以取消；此外，还在Q1的栅极与源极之间并联第一电容C2等。

在连接有该米勒钳位电路2的桥臂电路中，由于功率元件Q6的上下桥臂驱动一般设计为互锁，且具有一定死区的驱动形式。对管驱动保证了本身驱动电平为高时，关断钳位电路不起作用。而在对管高电平驱动时，关断钳位电路通过电阻第三电阻R4或者直接将功率元件Q6栅极钳位，由此可以通过合理调试MOSFET管Q1驱动参数，在米勒效应前确保关断钳位电路已工作，从而抑制米勒效应产生的电压，确保不产生误导通现象。

3、根据图6所示，所述第六电阻R1的一端连接对管驱动信号输出端，另一端连接所述第一三极管T1的基极及所述第二三极管T2的基极，所述第一三极管T1的漏极连接VCC电源，所述第一三极管T1的源极连接所述第二三极管T2的漏极及所述第七电阻组件的一端；所述第二三极管T2的漏极接地；所述第七电阻组件的另一端连接所述功率元件Q6的栅极。

该第二隔离驱动电路的一端连接对管驱动信号输出端，该第二隔离驱动电路的另一端连接所述第六电阻R1的一端；而第八电阻R7的一端连接所述第六电阻R1的另一端，第八电阻R7另一端接地；此外，该第三电容C3的一端连接所述第一三极管T1的基极及所述第二三极管T2的基极，该第三电容C3的另一端接地。

该驱动电阻R2的一端连接第一隔离驱动电路的另一端，另一端连接所述MOSFET管Q1的栅极；而且，该放电电阻R6的一端连接所述MOSFET管Q1的栅极，另一端接地。该第一电容C2的一端连接所述MOSFET管Q1的栅极，另一端接地；而第三电阻R4的一端连接所述功率元件Q6的栅极，另一端连接所述MOSFET管Q1的漏极；而第四电阻R5并联于所述MOSFET管Q1的漏极与源极之间。

该整形变换电路一端连接于本身驱动信号输出端，另一端连接第一隔离驱动电路的一端，而且，上述第一隔离驱动电路的另一端连接所述驱动电阻R2的一端；以实现所述整形变换电路及所述第一隔离驱动电路将接收的本身驱动信号转化为控制关断钳位电路通断的控制信号。

在本实施例中，该整形变换电路和第一隔离驱动电路不设定具体的电路形式或者可以去掉，只要可以实现将驱动信号转化为关断钳位电路的控制信号，从而实现主动米勒钳位的效果即可。

4、根据图7所示，所述第六电阻R1的一端连接对管驱动信号输出端，另一端连接所述第一三极管T1的基极及所述第二三极管T2的基极，所述第一三极管T1的漏极连接VCC电源，所述第一三极管T1的源极连接所述第二三极管T2的漏极及所述第七电阻组件的一端；所述第二三极管T2的漏极接地；所述第七电阻组件的另一端连接所述功率元件Q6的栅极。该第二隔离驱动电路的一端连接对管驱动信号输出端，该第二隔离驱动电路的另一端连接所述第六电阻R1的一端；而第八电阻R7的一端连接所述第六电阻R1的另一端，第八电阻R7另一端接地；此外，该第三电容C3的一端连接所述第一三极管T1的基极及所述第二三极管T2的基极，该第三电容C3的另一端接地。

其中，上述第七电阻组件包括：第三二极管D4、第九电阻R8、第四二极管D3、及第十电阻R3；

所述第三二极管D4的负极及所述第四二极管D3的正极均连接于所述第一三极管T1的源极及所述第二三极管T2的源极；所述第三二极管D4的正极连接所述第九电阻R8的一端，所述第九电阻R8的另一端连接所述第十电阻R3的一端以及所述功率元件Q6的栅极；所述第四二极管D3的负极连接所述第十电阻R3的另一端。

该驱动电阻R2的一端连接上述第一隔离驱动电路的另一端，另一端连接所述MOSFET管Q1的栅极；而且，该放电电阻R6的一端连接所述MOSFET管Q1的栅极，另一端接地。该第一电容C2的一端连接所述MOSFET管Q1的栅极，另一端接地；而第三电阻R4的一端连接所述功率元件Q6的栅极，另一端连接所述MOSFET管Q1的漏极；而第四电阻R5并联于所述MOSFET管Q1的漏极与源极之间。

对管驱动通过电阻R2直接驱动关断钳位控制MOSFET管Q1。

5、根据图8所示，所述第六电阻R1的一端连接对管驱动信号输出端，另一端连接所述第一三极管T1的基极及所述第二三极管T2的基极，所述第一三极管T1的漏极连接VCC电源，所述第一三极管T1的源极连接所述第二三极管T2的漏极及所述第七电阻组件的一端；所述第二三极管T2的漏极接地；所述第七电阻组件的另一端连接所述功率元件Q6的栅极。

6、根据图9所示，所述第六电阻R1的一端连接对管驱动信号输出端，另一端连接所述第一三极管T1的基极及所述第二三极管T2的基极，所述第一三极管T1的漏极连接VCC电源，所述第一三极管T1的源极连接所述第二三极管T2的漏极及所述第七电阻组件的一端；所述第二三极管T2的漏极接地；所述第七电阻组件的另一端连接所述功率元件Q6的栅极。

第八电阻R7的一端连接所述第六电阻R1的另一端，第八电阻R7另一端接地；此外，该第三电容C3的一端连接所述第一三极管T1的基极及所述第二三极管T2的基极，该第三电容C3的另一端接地。

上述反向放大器U1A的输入端连接本身驱动信号输出端，所述反向放大器U1A的输出端连接所述第十一电阻R9的一端，所述第十一电阻R9的另一端连接所述驱动电阻R2的一端。该驱动电阻R2的另一端连接所述MOSFET管Q1的栅极；在本实施例中，另一种实现方式为：第十一电阻R9的另一端连接所述MOSFET管Q1的栅极，即在本方案中，去除驱动电阻R2。

而且，该放电电阻R6的一端连接所述MOSFET管Q1的栅极，另一端接地。该第一电容C2的一端连接所述MOSFET管Q1的栅极，另一端接地；而第三电阻R4的一端连接所述功率元件Q6的栅极，另一端连接所述MOSFET管Q1的漏极；而第四电阻R5并联于所述MOSFET管Q1的漏极与源极之间。

本身驱动信号经过反相整形后，驱动关断钳位电路，就可以在米勒效应之前，实现对功率元件Q6的主动钳位。

本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种米勒钳位电路，其特征在于，包括：桥臂电路及钳位电路；

所述桥臂电路包括：驱动电路及功率元件；所述钳位电路包括：关断钳位电路及控制电路；

所述驱动电路的输出端及所述关断钳位电路的输出端均连接于所述功率元件的输入端，所述驱动电路用于根据接收的驱动信号以驱动所述功率元件；

所述控制电路的输出端连接于所述关断钳位电路的输入端，用于输出控制信号至所述关断钳位电路，以控制所述关断钳位电路的通断；

在所述驱动电路接收的驱动信号由高电平变为低电平后，所述控制电路控制所述关断钳位电路导通，以将所述功率元件的栅极电压主动钳位。

2.根据权利要求1所述的米勒钳位电路，其特征在于，所述关断钳位电路包括：

开关元件，并联于所述功率元件的栅极和源极之间，当所述开关元件关断时，将所述功率元件的栅极电压钳位。

3.根据权利要求2所述的米勒钳位电路，其特征在于，所述开关元件为:

MOSFET管，漏极及源极分别连接于所述功率元件的栅极及源极，栅极连接所述控制电路。

4.根据权利要求1所述的米勒钳位电路，其特征在于，所述关断钳位电路还包括：

驱动电阻,连接与所述控制电路与所述MOSFET管的栅极之间；

放电电阻,连接所述MOSFET管的栅极与源极之间。

5.根据权利要求1所述的米勒钳位电路，其特征在于，所述控制电路连接控制芯片；

所述控制电路接收所述控制芯片输出的芯片信号，并将所述芯片信号转化为所述控制信号。

6.根据权利要求1-5任一项所述的米勒钳位电路，其特征在于，所述控制电路包括：整形变换电路和/或隔离驱动电路。

7.根据权利要求1所述的米勒钳位电路，其特征在于，还包括：

保护电路，连接于所述驱动电路与所述功率元件之间，用于对所述功率元件进行防护。

8.根据权利要求1所述的米勒钳位电路，其特征在于，所述桥臂电路的数量设为至少两个，每个所述桥臂电路均连接有所述钳位电路；

在任一桥臂电路中的驱动信号由高电平变为低电平后，连接于另一桥臂电路的钳位电路中的控制电路控制该钳位电路的关断钳位电路接通，以将所述另一桥臂电路中的功率元件的栅极电压主动钳位。

9.根据权利要求8所述的米勒钳位电路，其特征在于，所述连接于另一桥臂电路的钳位电路中的控制电路接收所述任一桥臂电路的驱动信号，并将所述任一桥臂电路的驱动信号转化为所述控制信号。