CN111200424A - 用于控制开关器件中的动态雪崩的系统和方法 - Google Patents
用于控制开关器件中的动态雪崩的系统和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111200424A CN111200424A CN201911111530.2A CN201911111530A CN111200424A CN 111200424 A CN111200424 A CN 111200424A CN 201911111530 A CN201911111530 A CN 201911111530A CN 111200424 A CN111200424 A CN 111200424A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- gate
- switching device
- drive unit
- semiconductor switching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 46
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 3
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 3
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000779 depleting effect Effects 0.000 description 1
- -1 electrons Substances 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
- H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
- H03K17/567—Circuits characterised by the use of more than one type of semiconductor device, e.g. BIMOS, composite devices such as IGBT
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/16—Modifications for eliminating interference voltages or currents
- H03K17/161—Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches
- H03K17/165—Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches by feedback from the output circuit to the control circuit
- H03K17/166—Soft switching
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
- H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
- H03K17/0828—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in composite switches
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/16—Modifications for eliminating interference voltages or currents
- H03K17/168—Modifications for eliminating interference voltages or currents in composite switches
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
Landscapes
- Power Conversion In General (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
本申请公开了一种用于减轻动态雪崩事件的发生的系统和方法。电气系统(10)可包括栅极驱动单元(14)，栅极驱动单元(14)电耦接到半导体开关器件(24)并且通过将电压(42)施加到开关器件(24)的栅极端子(22)来驱动开关器件(24)。电气系统(10)还可包括控制器(18)，控制器(18)指示开关器件(24)截止并且响应于开关器件(24)截止，确定系统参数。控制器(18)还可至少部分地基于系统参数确定中间栅极电压并可修改栅极驱动单元(14)的配置以将适当的中间栅极电压施加到栅极端子(22)。控制器(18)可附加地修改栅极驱动单元(14)的配置，以在施加中间栅极电压之后，在栅极端子(22)处施加截止电压。
Description
技术领域
本文公开的主题涉及半导体开关器件，更具体地，涉及用于减少因动态雪崩事件导致的开关器件的性能退化的系统和方法。
背景技术
本部分旨在向读者介绍可与本公开的下面描述和/或要求保护的方面有关的技术的某些方面。相信此论述有助于向读者提供背景信息以帮助更好地理解本公开的各个方面。因此，可理解，这些说明将以这个角度阅读并且不作为对现有技术的承认。
电气系统可用于大量应用中，包括电力电子转换器(例如，用于运输设备、采矿设备、石油和天然气设备等)、计算设备、制冷系统等。这些电气系统可经常采用半导体开关器件(例如，晶体管)来控制流过电气系统的电路的电流。例如，开关器件可打开(open)和/或关闭(close)电路的路径，以选择性地控制流到电气系统的组件的电力。为了控制开关器件工作，可将电压(VGE)施加到开关器件的端子以使开关器件导通(例如，使电流传输)或截止(例如，禁止电流传输)。然而，在截止期间，开关器件可能受到电流密度和电压幅度的影响，这导致额外不需要的电荷载流子快速产生。在这种情况下，开关器件内的这些电荷载流子的动能可能快速增加而超过容许阈值，从而耗损开关器件材料并降低性能和可靠性。
发明内容
以下概述了与最初要求保护的发明的范围相当的某些实施例。这些实施例并非旨在限制所要求保护的发明的范围，并且仅旨在提供本发明的可能形式的简要概述。实际上，本发明可包括可与下面阐述的实施例类似或不同的各种形式。
在一个实施例中，描述了一种具有栅极驱动电路的电气系统。所述栅极驱动单元可电耦接到半导体开关器件并且可以通过将电压施加到所述半导体开关器件的栅极端子来驱动所述半导体开关器件。所述电气系统还可包括控制器，所述控制器指示所述半导体开关器件截止。所述控制器可响应于指示所述半导体开关器件截止而确定系统参数。所述控制器还可至少部分地基于所述系统参数确定中间栅极电压，此外，所述控制器可调整所述栅极驱动单元的配置以在所述栅极端子处施加所述中间栅极电压。此外，所述控制器可调整所述栅极驱动单元的配置，以在施加所述中间栅极电压之后，响应于传输通过所述半导体开关器件的电流的换向(commutation)而在所述栅极端子处施加截止电压。
在一个实施例中，描述了一种减少半导体开关器件中动态雪崩事件的发生的方法。所述方法可包括：响应于指示所述半导体开关器件进入截止模式，确定系统参数的一个或多个值。所述方法还可包括：确定是否将中间栅极电压施加到所述半导体开关器件。所述方法还可包括：响应于确定施加中间栅极电压，至少部分地基于所述一个或多个值确定中间栅极电压，其中，所述中间栅极电压包括截止阈值与截止电压之间的电压。此外，所述方法可包括：将耦接到所述半导体开关器件的栅极驱动单元的配置调整为用于施加所述中间栅极电压的第一配置，并且响应于将所述栅极驱动单元配置为所述第一配置，施加所述中间栅极电压。此外，所述方法可包括：将栅极驱动单元的配置调整为用于施加所述截止电压的第二配置，并且响应于将所述栅极驱动单元配置为所述第二配置，施加所述截止电压。
本公开中的另一实施例包括一种栅极驱动单元，用于驱动耦接到所述栅极驱动单元的半导体开关器件。所述栅极驱动单元可包括：一个或多个电源轨。所述栅极驱动单元还可包括一个或多个电源，每个电源可驱动所述一个或多个电源轨中的至少一个电源轨。此外，所述栅极驱动单元还可包括电阻器级。所述电阻器级可包括：正母线栅极电阻器和负母线栅极电阻器。此外，所述电阻器级可包括多个开关，其中，每个所述开关可至少部分地基于所述栅极驱动单元将中间栅极电压施加到所述半导体开关器件还是将截止电压施加到所述半导体开关器件，将所述正母线栅极电阻器、所述负母线栅极电阻器、或其组合耦接到所述一个或多个电源轨中的至少一个电源轨。
附图说明
当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点，相同的符号在整个附图中表示相同的部分，其中：
图1是示出根据本公开的方面的包括半导体开关器件和栅极驱动单元的电气系统的实施例的示意图；
图2是示出根据本公开的方面的在不存在动态雪崩事件的情况下图1的半导体开关器件的电特性的曲线图；
图3是示出根据本公开的方面的在存在动态雪崩事件的情况下图1的半导体开关器件的电特性的曲线图；
图4是示出根据本公开的方面的包括多电阻驱动级的图1的栅极驱动单元的实施方式的示意图；
图5是示出根据本公开的方面的包括多电阻驱动级和可变电源轨的图1的栅极驱动单元的另一实施方式的示意图；
图6是示出根据本公开的方面的由负可变电源轨驱动的图1的栅极驱动单元的另一实施方式的示意图；
图7描绘了根据本公开的方面的用于使用栅极驱动单元驱动图1的半导体开关器件的示例性方法的流程图；
图8是比较当使用不同技术来驱动半导体开关器件时图1的半导体开关器件的电特性的曲线图。
具体实施方式
下面将描述本主题的一个或多个具体实施例。为了提供这些实施例的简明描述，实际实施方式的某些特征可能未在本文中描述。应当理解，在任何这样的实际实施方式的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须做出许多实施方式特定决策以实现开发者的特定目标，例如遵守与系统相关的约束和与业务相关的限制，其可能根据实施方式而变化。此外，应当理解，这种开发努力可能是复杂且耗时的，但是对于受益于本公开的普通技术人员来说仍然是设计、加工和制造的常规任务。
当介绍本发明的各种实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或多个元件。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是包含性的，并且意味着可能存在除所列元件之外的其他元件。另外，应当理解，对本公开的“一个实施例”或“实施例”的引用不旨在被解释为排除也包含所述特征的其他实施例的存在。此外，本申请可参考某些电气测量指标(electrical measurement metrics)。因此，应该理解，“A”可指安培，“V”可指伏特。
半导体开关器件(例如，绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)、双极型开关器件等)可用于基于它们的工作状态(例如，导通或闭合，截止或断开)来控制系统的电特性。例如，为了控制流入和流出系统的组件(例如，电负载)的电流，开关器件可导通、闭合到一个或多个组件的电路径，并且使电流能够流到组件。
为了控制开关器件的工作状态，可将电压或电流施加到器件端子以通过开关器件断开或闭合电流通道(例如，导电金属氧化物半导体(MOS)沟道)。作为示例，栅极驱动单元可改变施加到IGBT(例如，沟槽栅极IGBT)的栅极端子的电压以使IGBT导通或截止。使IGBT开关器件导通可能需要施加正栅极电压，至少直到相对于另一个器件端子(例如，发射极)的栅极电压达到导通电压阈值。一旦栅极电压达到和/或超过导通电压阈值，IGBT可使自由电荷载流子能够在非栅极端子(例如，集电极和发射极电源端子)之间流动，从而使得电流能够通过开关器件传输。
另一方面，使IGBT开关器件截止可包括将栅极电压降低到小于导通阈值电压。降低栅极电压可减少或停止自由电荷载流子的流动。具体地，截止可分为两个阶段。在第一阶段中，导电MOS沟道可夹断，从而突然停止负电荷载流子(例如，电子)经由开关器件的流动。然而，保留在漂移区中的正电荷载流子(例如，空穴)的流动可继续。在截止的第二阶段期间，通过耗散电场和复合事件(例如，电子从导带跃迁到价带)逐渐去除空穴。
由于IGBT结合了MOSFET和双极结型晶体管(BJT)技术的优点，因此IGBT可适用于对开关器件施加电流、电压和开关速度要求的电力电子应用(例如，逆变器、转换器、电源)。例如，相比于MOSFET和BJT可达到的电流、电压和开关速度，脉宽调制(PWM)可变驱动转换器中的开关器件可能经受更高电流、更高电压和相对更高的开关速度要求。然而，当IGBT开关器件经受高电流(例如，高负载电流)、高电压(例如，高直流(DC)-母线电压)以及截止期间的高开关速度时，电子电流可能消失而仍然有大量空穴电流。这可能导致大的电场梯度，其将电场强度增加到至少IGBT开关器件可容许的最大强度。
在这些强度下，空穴可通过电场加速到以下速度：所述速度足以在空穴与材料的原子碰撞时释放器件材料所束缚的电荷载流子。额外的自由电荷载流子的产生可导致所束缚的电荷载流子进一步释放以及开关器件中的电流截止减速。该事件被称为动态雪崩并且可能导致限制开关器件的可变工作范围，随着时间的流逝而耗损开关器件材料，最终降低开关器件性能。此外，使开关器件截止所花费的时间(例如，开关时间)可能变得更长，这是因为额外的电流使复合电流增加，从而使截止减慢。因此，多次出现的动态雪崩可能最终导致开关器件和采用开关器件的部件(例如，功率转换器)发生故障。
考虑到这一点，可实现栅极驱动技术以有效地控制开关器件。例如，栅极驱动技术可在截止的一部分期间维持开启的MOS沟道，从而允许更长时间段的电子流动以快速去除残留的空穴电流和电场梯度。然而，标准栅极驱动技术可能不能充分去除电场梯度，因此可能不会减少或抑制动态雪崩事件。简而言之，标准栅极驱动技术可使用在导通期间耦接到栅极端子的栅极电阻器(RgON)和在截止期间耦接到栅极端子的另一栅极电阻器(RgOFF)来实现。这些栅极电阻器可减少寄生振荡(例如，瞬时振荡)。在截止期间，标准栅极驱动技术可向RgOFF施加负电压(例如，-15V)以使开关器件的输入电容放电，从而补偿空穴电流。然而，标准栅极驱动技术可能不允许足够控制来抑制动态雪崩事件而没有显著的截止损耗。
因此，当前公开的实施例涉及用于通过使用先进的栅极驱动技术来控制动态雪崩事件的发生的系统和方法。在一些实施例中，在截止期间，栅极驱动单元可首先在栅极端子处施加中间栅极电压电平，直到空穴电流基本上被换向(commutated)。然后，栅极驱动单元可施加负截止电压(例如，-15V)以将开关器件维持在截止状态。在一些实施例中，中间栅极电压电平可基于开关器件和/或系统在截止时的参数例如结温和DC-母线电压来调节，并且中间栅极电压电平的值可在截止阈值(0至7V)与截止电压(-15V)之间。此外，在一些实施例中，中间栅极电压电平和/或负电压电平可通过修改耦接到栅极端子的多个电阻级和/或由耦接到电阻级的电源轨提供的电压/电流来产生，并施加到栅极端子。
现在转到附图，图1是可在电力电子应用和其他合适应用中被用于开关器件的电气系统10的示例。电气系统10可包括协调电气系统10的工作的控制单元12。为了便于协调，控制单元12可包括控制器存储器20，控制器存储器20存储用于控制系统10的组件的指令。例如，控制器存储器20可存储用于修改栅极驱动单元14的电阻器级的配置的指令。在一些实施例中，控制器存储器20可以是计算机可读介质，诸如硬盘驱动器、固态驱动器、磁盘、闪存驱动器、光盘、数字视频盘、随机存取存储器(RAM)、固件、只读存储器(ROM、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、闪存等)和/或使处理器能够存储、取回和/或执行指令(例如，代码)和/或数据的任何合适的存储设备。控制器存储器20还可包括一个或多个本地和/或远程存储设备。此外，控制单元12可包括执行存储在控制器存储器20中的指令的处理器18。这样，处理器18可包括一个或多个通用微处理器、一个或多个专用处理器(ASIC)、一个或多个现场可编程逻辑阵列(FPGA)、片上系统(SoC)设备或其任何组合。
控制单元12可以可通信地耦接到栅极驱动单元14。栅极驱动单元14可包括各种电路以控制一个或多个开关器件24的状态(例如，导通、截止)。例如，栅极驱动单元14可包括电平移位器、放大器及一个或多个电阻器级，其配置可被修改以在截止期间向栅极端子22输送适当的电压。另外，栅极驱动单元14可包括用于驱动一个或多个电阻器级的电源16。电源16可以是固定电源和/或可变电源，其基于控制单元12的指示输出电压或电流电平。在一些实施例中，栅极驱动单元14可包括控制单元12。在任一种情况下，栅极驱动单元14可从控制单元12接收命令和/或可反馈系统10的工作信息。例如，栅极驱动单元14可发送关于以下的信息：开关器件24的结温、环境温度、在截止期间通过开关器件24传输的电流的大小等。
栅极驱动单元14可耦接到半导体开关器件24，例如IGBT。开关器件24可包括栅极端子22、集电极端子26和发射极端子28。简而言之，施加到栅极端子22的电压可根据所施加的电压是否大于开关器件24的导通电压阈值，使开关器件24导通(例如，使电流传输)或截止(例如，禁止电流传输)。为了控制开关器件24的工作状态，栅极端子22可耦接到栅极驱动单元14，栅极驱动单元14施加适当的电压以开启或夹断集电极端子26与发射极端子28之间的导电MOS沟道。集电极端子26可在导通期间“收集”电荷载流子(例如，电子、空穴)并且经由MOS沟道将它们传输到发射极端子28。因为集电极端子和发射极端子可通过MOS沟道连接，MOS沟道允许电荷载流子流过开关器件24，因此这些端子26、28可称为电源端子。
在一些实施例中，二极管30(例如，体二极管)和电负载32可在端子26和28处电耦接到开关器件24。电负载32可以是负载燃烧机或消耗电力的另一电气组件。在一些实施例中，电负载32可以是感性的(例如，抗电流变化)并且可使负载电流沿着与开关器件24中的电流方向相反的方向流动。这样，二极管30可沿着与开关器件24中的电流方向相反的方向为负载电流提供可选的流动路径。此外，二极管30可防止高电压峰值，其可能损坏开关器件24并且可能在负载电流不具有补偿路径时出现。应当理解，电气系统10可包括附加的组件，例如附加的开关器件24。此外，应当理解，栅极驱动单元14可用于控制附加的开关器件24的工作和/或可包括附加的栅极驱动单元14，以独立地控制附加的开关器件24的工作。
在正常条件下，开关器件24的电特性可以以通常可预测的方式发生。图2中的曲线图40示出了在截止期间和不存在动态雪崩事件期间半导体器件24的特性的示例。在该示例中，栅极驱动单元14可通过减小施加到栅极端子22的电压42来开始使开关器件24截止。如图所示，栅极电压42可在截止之前维持在15V并且在截止的第一阶段(例如，0-1μs)期间逐渐减小。在第一阶段期间，集电极-发射极电压44可保持在0V，因此，流过MOS沟道的电流(例如，电子)46可维持在几乎恒定的大小，如在开关器件24截止之前那样。电流46的值可基于由电负载32引出的电流和由栅极驱动单元14实现的控制方法。
在截止的第二阶段(例如，1-3μs)期间，可能发生米勒效应或开关器件24的输入电容增加。米勒效应可减慢栅极电压42的减小并迫使栅极电压42保持在几乎恒定的值(例如，在4-5V之间)。集电极-发射极电压44可因耦接到开关器件24的电路中的寄生电感而增加到最大峰值电压值。在截止的第三阶段(例如，3-3.5μs)中，米勒效应可能不再对开关器件24的特性具有影响效果。这样，集电极-发射极电流46、集电极-发射极电压44和栅极电压42可快速下降。
在截止的第四阶段(例如，3.5-10μs)期间，栅极电压42可最终达到和/或降至开关器件24的导通电压阈值(例如，3V)以下。此时，集电极端子26与发射极端子28之间的导电MOS沟道可夹断，基本上停止集电极-发射极电流46的流动并且使开关器件24截止。在一些实施例中，在栅极电压42达到导通电压阈值时，由于保留在开关器件24的漂移区中的少数电荷载流子(例如，空穴)的复合，电流46可能不会立即停止。这可能导致显著的截止损耗(例如，开关损耗)。
在一些实施例中，电力电子应用可能偶尔对开关器件24施加相对高电压、高电流和开关速度要求，从而导致影响开关器件24的工作特性的动态雪崩事件出现。如图3中的曲线图50所示，动态雪崩可在截止点处使差分栅极电压44(dVce/dt)降低。换句话说，当集电极-发射极电流46的值下降时，差分栅极电压44出现弯曲52，而不是大致恒定的差分栅极电压44。
如前所述，动态雪崩事件的发生可由施加在开关器件24上的电流和电压要求而决定。例如，与曲线图40中的集电极-发射极电流46的值(例如，500A)相比，电负载32的电流要求可导致集电极-发射极电流46具有更高的值(例如，2500A)。动态雪崩事件的存在可能导致开关器件材料的退化以及开关器件24的超时、性能和可靠性劣化。尽管开关器件24的实施方式可能不意图使开关器件24在雪崩击穿区域之外(例如，以高于推荐的电压和/或电流电平)工作，但是电气系统10可能偶尔迫使开关器件24在引起动态雪崩事件的条件下工作。
这样，图4是栅极驱动单元14的实施方式60，其可减少或消除截止期间动态雪崩事件的发生。具体地，栅极驱动单元14可使用多个电阻器级62、64、66、68来实现。为了减少或消除动态雪崩事件的发生，控制单元12可指示栅极驱动单元14经由栅极电阻器70-84的组合将中间电压施加到栅极端子22，直到集电极-发射极电流已被换向。也就是说，可通过使用正电源母线与负电源母线之间的分压器来改变栅极电压。作为示例，控制单元12可闭合开关90以将栅极电阻器70耦接到由正电源86(例如电压源或电流源)驱动的正电源母线。为了实现分压器，控制单元12还可控制开关90以将栅极电阻器84耦接到由负电源88(例如电压源或电流源)驱动的负电源母线。基于所选择的各自具有不同电阻器值的栅极电阻器70-84，施加到栅极端子22的中间电压可在由电源86和88提供的电压范围之间变化。此外，可改变有效栅极电阻以适当地减少栅极端子22处的寄生振荡。
在一些实施例中，可基于系统工作参数来选择中间电压电平。例如，可修改电阻器级62、64、66、68的配置以提供小于或等于开关器件24的导通电压阈值的中间电压。附加地或可选地，中间电压电平可基于对开关器件24的结温的估计。因为开关器件24的导通阈值电压可取决于结温，所以控制单元12可适当地降低中间电压电平以保持等于或小于导通阈值电压。结温可通过热敏电阻和/或基于可在开关器件24的一定工作时间段之后预测结温的模型来确定。在一些实施例中，中间电压电平可以是开关器件24的电流和/或电压的函数，因为动态雪崩事件可取决于这些参数。例如，在给定电压下，动态雪崩事件可在电流达到电平值之前发生。随着电压增加，动态雪崩事件可在电流达到较低电平值之前发生。
此外，在一些实施例中，在特定工作电压阈值以上，可施加中间电压。例如，当DC-母线电压在工作电压阈值以上时，可将中间电压施加到栅极端子22，以减少截止损耗。附加地或可选地，控制单元12可指示栅极驱动单元14在与系统可靠性相关的电压工作范围期间施加中间电压。作为示例，当电压工作范围(例如，Vce)因功率损耗和/或在此低电压带中工作期间不存在动态雪崩事件而低于工作电压阈值时，中间电压可不被施加到栅极端子22。在中间电压范围(例如，1000V-1500V)中，更可能发生动态雪崩事件，因此，控制单元12可指示栅极驱动单元14施加中间电压。在高电压范围(例如，>1500V)中，可不施加中间电压，因为中间电压可能导致电压峰值大于开关器件24的容许极限，并且相比于发生动态雪崩事件，这更可能使开关器件24劣化更多。作为另一示例，在将导致额外损失的某些系统中和/或环境温度下，可不施加中间电压。
在一些实施例中，控制单元12可测量开关器件24的差分电压以确定是否正在发生动态雪崩。在发生动态雪崩事件的情况下，这可用于将栅极驱动技术从标准截止技术改变为应用中间电压的先进的栅极驱动技术。在其他实施例中，可随着DC-母线电压变化而调节中间电压的值。通过基于DC-母线电压调节中间电压，可调节动态雪崩的拦截点以进一步减少截止损耗。这样，可修改中间电压的值和中间电压施加到栅极端子22的时间段，以控制动态雪崩事件并减少截止损耗和系统低效率。
一旦集电极-发射极电流已经被换向，就可将更大的负电压电源(例如，～-15V)施加到栅极端子22，以确保即使在因先前施加到开关器件24的高电压和高电流而存在大电磁干扰的情况下，开关器件24也保持截止。通过施加中间电压并随后施加负电压电源，可抑制动态雪崩事件，同时较少地增加截止损耗，从而延长开关器件24的寿命并保持开关器件24的可靠性。应当理解，尽管示出了四个电阻分支62、64、66、68，但是在实现期间可包括更多或更少数量的电阻分支。
图5描绘了栅极驱动单元14的可选实施方式100，栅极驱动单元14可包括由可变电源102驱动的多电阻驱动级和第三电源轨106，可变电源102例如为可变电压源或可变电流源。类似于栅极驱动单元14的实施方式60，实施方式100可通过修改多电阻驱动级的配置将中间电压施加到栅极端子22。在一些实施例中，可变电源102还可经由专用栅极电阻器104和专用栅极电阻器开关将中间电压施加到栅极端子22，专用栅极电阻器开关将可变电源102耦接到专用栅极电阻器104。此外，可变电源102和第三电源轨102可用于在集电极-发射极电流已被换向之后将负电源施加到栅极端子22，以确保即使存在大电磁干扰，开关器件24也保持截止。在一些实施例中，固定电源可用于驱动第三电源轨102。
在附加或可选实施例中，如图6所示，栅极驱动单元14可使用由可变电源124(例如，可变电流源、可变电压源)驱动的负电源轨来实现120。可动态地调节可变电源124的输出以向栅极端子22提供中间电压，该中间电压控制动态雪崩事件的发生而没有显著的截止损耗。在实施方式120中，可变电源124可提供实施方式60和100的附加电阻器级62-68和电源轨104、106、110的调节功能。这样，可避免使用附加电阻器级62-68和电源轨104、106、110。
图7示出了用于使用实施方式60、100和120的栅极驱动单元14来驱动开关器件24的方法130的实施例。尽管使用特定顺序的步骤描述方法130，但是应当理解，本公开预期所描述的步骤可以以与所示顺序不同的顺序执行，并且可跳过或不完全执行描述的某些步骤。在一些实施例中，方法130中的至少一些步骤可至少部分地由控制单元12来实现，控制单元12执行存储在有形的非暂时性计算机可读介质(例如控制器存储器20)中的指令。在可选或其他实施例中，方法130中的至少一些步骤可由系统10的任何其他合适的处理或控制电路实现。
所示方法130开始于控制单元12向栅极驱动单元14指示应该使开关器件24截止，例如，停止向电负载32输送电力(处理框132)。在从控制单元12接收到指示时，栅极驱动单元14可通过基于开关器件24的工作时间来测量参数和/或估计参数值，确定各种系统工作参数(处理框134)。例如，系统工作参数可包括施加到开关器件24的端子22、26、28的电压和电流、结温、系统温度、DC母线电压、差分电压等。
基于系统工作参数，控制单元12可确定是否将中间栅极电压施加到栅极端子22(确定框136)。在一些实施例中，施加到端子的电压(例如，DC母线电压)可足够高，相比于动态雪崩未被抑制时，抑制动态雪崩效应将导致开关器件24的材料因更高的电压峰值而进一步劣化。作为另一示例，当电压峰值的差分电压保持相对恒定时，控制单元12可确定没有发生动态雪崩事件，因此不应施加中间电压。当控制单元12确定不应施加中间栅极电压时，可替代地将负电压施加到栅极端子22，以确保即使存在电磁干扰，开关器件24也保持截止(处理框144)。
当控制单元12确定应施加中间栅极电压时，控制单元12可确定适当的中间栅极电压，以抑制动态雪崩事件而没有显著的截止损耗(处理框138)。可基于由栅极驱动单元14测量的和/或基于模型估计的系统工作参数来确定中间栅极电压。然后，控制单元12可指示栅极驱动单元14将中间栅极电压施加到开关器件24(处理框140)。例如，耦接多个电阻器级62-68中的栅极电阻器70-76的一部分开关可闭合以在轨道电源86和88之间产生分压器。作为另一示例，可调节可变电源124的输出以输送适当的中间栅极电压。
控制单元12可周期性地确定开关器件24的截止电流(例如，集电极-发射极电流)是否已经基本上被换向(确定框142)。如果截止电流没有基本上被换向，则控制单元12可继续将中间栅极电压施加到栅极端子22(处理框140)。在一些实施例中，控制单元12可增加用于稳定电压级数(voltage progression)而施加的中间栅极电压的电平。当截止电流已经基本上被换向时，控制单元12可指示栅极驱动单元14使用例如第三电源轨106施加负电压(例如，截止电压)，该负电压将开关器件24维持在截止状态(处理框144)。附加地或可选地，在一些实施例中，控制单元12可以以开环方式将中间栅极电压施加到栅极端子22。也就是说，控制单元12可施加中间栅极电压持续预定时间段，该预定时间段基于系统工作参数确定。
使用方法130驱动开关器件可导致抑制动态雪崩事件而没有显著的截止损耗。如图所示，图8中的曲线图150示出了动态雪崩控制技术之间的比较。在标准栅极驱动技术中，即使在集电极-发射极电流未被换向的情况下，栅极驱动单元也可施加负电压(例如，-15V)，该负电压将开关器件24维持在截止状态。标准栅极驱动技术不允许独立控制电压152的上升时间和/或动态雪崩事件，如差分峰值电压52中的弯曲所示。
标准栅极驱动技术可通过采用截止栅极电阻器来修改，该截止栅极电阻器具有三倍于标准栅极驱动技术所推荐的电阻。然而，在这种情况下，仍然可能发生动态雪崩事件，如差分峰值电压158中的弯曲所示。此外，栅极电阻器的较高电阻值可使截止损耗(例如，Vce 154×Ice 160)增加多达使用标准栅极驱动技术时的截止损耗的45％。相反，使用由方法130详述的先进的动态雪崩控制技术可允许充分抑制动态雪崩事件，如差分峰值电压156中不存在弯曲所示。此外，与标准栅极驱动技术相比，使用先进的动态雪崩控制技术的总体截止损耗可仅增加10％。
尽管对动态雪崩抑制的先前讨论包括使用栅极驱动单元14作为电压源来施加中间栅极电压和/或截止电压，但是也考虑了将栅极驱动单元14实现为电流源的技术。具体地，可以使用控制输入到栅极端子22的电流的一个或多个电流源来驱动电源轨(例如，106、108、110)。例如，电流源和栅极电阻器(例如，70)可以耦接到栅极端子22。作为另一示例，由一个或多个电源驱动的电流镜可用于控制输入到栅极端子22的电流。类似于电压源栅极驱动单元14的实施方式，中间电流输入可被施加到栅极端子22，直到开关器件24的电流被换向。响应于确定存在动态雪崩条件，可施加中间电流输入。例如，在系统温度、结温、差分峰值电压等在可接受范围之外时，可施加中间电流输入。随后，可将更大的负值电流施加到栅极端子22，以将开关器件24维持在截止状态。
本文给出的实施例的技术效果包括：抑制高功率开关器件24(例如，沟槽栅极IGBT)中的动态雪崩事件，以改善开关器件24的寿命和工作可靠性。如本文所讨论的，使用先进的动态雪崩控制技术可以充分地减少或消除动态雪崩事件，而不会显著增加截止开关损耗。这可允许实现电气系统10中的开关器件24，其通常可因动态雪崩退化效应导致的寿命限制而被取消。此外，在不使用可能体积大且成本高的专用附加硬件的情况下，可实现先进的动态雪崩控制技术。另外，本实施例可以使得能够调节开关器件24的特性以考虑可用电压范围、动态雪崩事件、截止损耗和电压峰值变化之间的折衷。
本书面描述使用示例来公开本发明，包括最优模式，并且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何结合的方法。本发明的专利保护范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例具有与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差别的等效结构元件，则这些其他示例旨在落入权利要求的范围内。
Claims (15)
1.一种电气系统(10)，包括：
栅极驱动单元(14)，电耦接到半导体开关器件(24)，其中，所述栅极驱动单元(14)被配置为将电压(42)施加到所述半导体开关器件(24)的栅极端子(22)；以及
控制器(18)，被配置为：
指示所述半导体开关器件(24)截止；
响应于指示所述半导体开关器件(24)截止，确定系统参数；
至少部分地基于所述系统参数确定中间栅极电压，其中，所述中间栅极电压在截止阈值与截止电压之间；
配置所述栅极驱动单元(14)以在所述栅极端子(22)处施加所述中间栅极电压；以及
配置所述栅极驱动单元(14)以在施加所述中间栅极电压之后在所述栅极端子(22)处施加所述截止电压，其中，响应于传输通过所述半导体开关器件(24)的电流的换向而施加所述截止电压。
2.如权利要求1所述的电气系统，其中，所述半导体开关器件(24)是沟槽栅极绝缘栅双极型晶体管IGBT。
3.如权利要求1所述的电气系统，其中，所述系统参数包括所述半导体开关器件(24)的结温、环境温度、DC-母线电压或其组合。
4.如权利要求1所述的电气系统，其中，所述控制器(18)被配置为基于所述系统参数确定是否施加所述中间栅极电压，其中，确定是否施加所述中间栅极电压，包括：
确定在截止之前施加到所述半导体开关器件(24)的电压(42)、在截止之前传输通过所述半导体开关器件(24)的电流、差分峰值电压(152，156，158)或其组合；以及
确定所述电压(42)、所述电流、所述差分峰值电压(152，156，158)或其组合是否在相应的阈值范围内。
5.如权利要求1所述的电气系统，其中，
所述截止电压和所述中间栅极电压为负电压，
所述截止电压具有比所述中间栅极电压大的值。
6.如权利要求1所述的电气系统，其中，所述栅极驱动单元(14)包括：
一个或多个电源(86，88)，被配置为驱动一个或多个电源轨(108，110)，其中，所述一个或多个电源(86，88)包括电压源、电流源或其组合；以及
一个或多个电阻器级(62，64，66，68)，其中，所述一个或多个电阻器级(62，64，66，68)各自耦接到所述栅极端子(22)和所述一个或多个电源轨(108，110)，其中，所述一个或多个电阻器级(62，64，66，68)各自包括使用相应开关(90)耦接到所述一个或多个电源轨(108，110)的正母线栅极电阻器(70，72，74，76)和负母线栅极电阻器(62，64，66，68)。
7.如权利要求6所述的电气系统，其中，配置所述栅极驱动单元(14)以施加所述中间栅极电压，包括：
将相应的正母线栅极电阻器(70，72，74，76)和相应的第二母线栅极电阻器(62，64，66，68)经由所述相应开关(90)耦接到所述一个或多个电源轨(108，110)。
8.一种减轻半导体开关器件(24)中动态雪崩事件的发生的方法(130)，包括：
响应于指示所述半导体开关器件(24)进入截止模式，确定系统参数的一个或多个值；
确定是否将中间栅极电压施加到所述半导体开关器件(24)；
响应于确定施加中间栅极电压，至少部分地基于所述一个或多个值确定中间栅极电压，其中，所述中间栅极电压在截止阈值与截止电压之间；
将耦接到所述半导体开关器件(24)的栅极驱动单元(14)配置为用于施加所述中间栅极电压的第一配置；
响应于将所述栅极驱动单元(14)配置为所述第一配置，施加所述中间栅极电压；
将所述栅极驱动单元(14)配置为用于施加所述截止电压的第二配置；以及
响应于将所述栅极驱动单元(14)配置为所述第二配置，施加所述截止电压。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述系统参数包括所述半导体开关器件(24)的结温、环境温度、DC-母线电压或其组合。
10.如权利要求8所述的方法，其中，确定是否施加所述中间栅极电压，包括：
确定在截止之前施加到所述半导体开关器件(24)的电压(42)、在截止之前传输通过所述半导体开关器件(24)的电流、差分峰值电压(152，156，158)或其组合；以及
确定所述电压(42)、所述电流、所述差分峰值电压(152，156，158)或其组合是否在相应的阈值范围内。
11.如权利要求8所述的方法，其中，将所述栅极驱动单元(14)配置为所述第一配置，包括：
将所述栅极驱动单元(14)的一个或多个电阻器级(62，64，66，68)中的至少一部分耦接到所述栅极驱动单元(14)的一个或多个电源轨(108，110)。
12.如权利要求8所述的方法，其中，响应于因所述中间栅极电压而传输通过所述半导体开关器件(24)的电流的换向，将栅极驱动单元(14)配置为所述第二配置。
13.如权利要求8所述的方法，其中，在响应于确定施加所述中间栅极电压而将所述中间栅极电压施加到所述半导体开关器件(24)之后，将所述栅极驱动单元(14)配置为所述第二配置。
14.如权利要求13所述的方法，其中，
将所述中间栅极电压施加到所述半导体开关器件(24)持续预定时间段，
基于系统工作参数确定所述预定时间段。
15.如权利要求8所述的方法，其中，
所述截止电压为-15伏，
所述截止阈值为0至7伏。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US16/193,926 | 2018-11-16 | ||
| US16/193,926 US10897250B2 (en) | 2018-11-16 | 2018-11-16 | Systems and methods for controlling dynamic avalanche in switching devices |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111200424A true CN111200424A (zh) | 2020-05-26 |
| CN111200424B CN111200424B (zh) | 2024-02-09 |
Family
ID=67988868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911111530.2A Active CN111200424B (zh) | 2018-11-16 | 2019-11-14 | 用于控制开关器件中的动态雪崩的系统和方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10897250B2 (zh) |
| EP (1) | EP3654531B1 (zh) |
| JP (1) | JP7049735B2 (zh) |
| CN (1) | CN111200424B (zh) |
| AU (1) | AU2019246788B2 (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116467985B (zh) * | 2023-06-19 | 2023-08-29 | 湖南大学 | Igbt动态雪崩电流丝预测方法及系统 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5926012A (en) * | 1996-09-20 | 1999-07-20 | Fuji Electric Co., Ltd. | Gate drive circuit in power converter with condition detection device |
| EP2418774A1 (en) * | 2010-08-09 | 2012-02-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Semiconductor device driving unit and method |
| EP2501042A1 (de) * | 2011-03-16 | 2012-09-19 | CT-Concept Holding AG | Ansteurschaltung und Verfahren zur Ansteuerung eines Leistungshalbleiterschalters |
| CN104126273A (zh) * | 2011-11-22 | 2014-10-29 | Abb技术有限公司 | Igbt的智能栅极驱动器 |
| US20150326009A1 (en) * | 2014-05-08 | 2015-11-12 | General Electric Company | Gate drive unit and method for short circuit protection for a power switch |
| US20160182034A1 (en) * | 2014-12-18 | 2016-06-23 | General Electric Company | Gate drive circuit and method of operating same |
| CN107306078A (zh) * | 2016-04-19 | 2017-10-31 | 勃姆巴迪尔运输有限公司 | 电压源转换器及其控制方法 |
| US20180062633A1 (en) * | 2016-08-31 | 2018-03-01 | Fuji Electric Co., Ltd. | Gate driver |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2543872B2 (ja) * | 1986-08-13 | 1996-10-16 | 株式会社東芝 | 増幅回路 |
| JP3333239B2 (ja) * | 1991-12-05 | 2002-10-15 | 株式会社東芝 | 可変利得回路 |
| JP2002153043A (ja) | 2000-11-14 | 2002-05-24 | Fuji Electric Co Ltd | 電圧駆動型半導体素子のゲート駆動装置 |
| US7236340B2 (en) | 2002-02-11 | 2007-06-26 | International Rectifier Corporation | Gate control circuit for prevention of turn-off avalanche of power MOSFETs |
| JP2004312796A (ja) | 2003-04-02 | 2004-11-04 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 電力変換装置のゲート駆動回路 |
| US6771097B1 (en) * | 2003-04-22 | 2004-08-03 | Broadcom Corporation | Series terminated CMOS output driver with impedance calibration |
| DE10361136B4 (de) | 2003-12-23 | 2005-10-27 | Infineon Technologies Ag | Halbleiterdiode und IGBT |
| US7378878B2 (en) * | 2005-04-27 | 2008-05-27 | Broadcom Corporation | Driver circuit having programmable slew rate |
| US7990196B2 (en) * | 2009-12-22 | 2011-08-02 | Toshiba America Electronic Components, Inc. | Signal driver with first pulse boost |
| US8264035B2 (en) | 2010-03-26 | 2012-09-11 | Force Mos Technology Co., Ltd. | Avalanche capability improvement in power semiconductor devices |
| US8717069B2 (en) | 2012-04-24 | 2014-05-06 | General Electric Company | Converter switch apparatus and method |
| US9627517B2 (en) | 2013-02-07 | 2017-04-18 | Infineon Technologies Ag | Bipolar semiconductor switch and a manufacturing method therefor |
| US9082629B2 (en) | 2013-09-30 | 2015-07-14 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor device and method for forming a semiconductor device |
| US9444448B2 (en) | 2013-12-10 | 2016-09-13 | General Electric Company | High performance IGBT gate drive |
| US9800235B2 (en) * | 2014-06-04 | 2017-10-24 | Texas Instruments Incorporated | Adaptive edge-rate boosting driver with programmable strength for signal conditioning |
| US9473135B2 (en) * | 2014-09-29 | 2016-10-18 | Stmicroelectronics International N.V. | Driver circuit including driver transistors with controlled body biasing |
| JP6439522B2 (ja) | 2015-03-16 | 2018-12-19 | 株式会社デンソー | スイッチング素子の駆動回路 |
| US9590609B1 (en) * | 2015-11-11 | 2017-03-07 | Delphi Technologies Inc. | Gate driver with short circuit protection |
-
2018
- 2018-11-16 US US16/193,926 patent/US10897250B2/en active Active
-
2019
- 2019-09-06 JP JP2019163289A patent/JP7049735B2/ja active Active
- 2019-09-16 EP EP19197465.8A patent/EP3654531B1/en active Active
- 2019-10-09 AU AU2019246788A patent/AU2019246788B2/en active Active
- 2019-11-14 CN CN201911111530.2A patent/CN111200424B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5926012A (en) * | 1996-09-20 | 1999-07-20 | Fuji Electric Co., Ltd. | Gate drive circuit in power converter with condition detection device |
| EP2418774A1 (en) * | 2010-08-09 | 2012-02-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Semiconductor device driving unit and method |
| JP2012039457A (ja) * | 2010-08-09 | 2012-02-23 | Honda Motor Co Ltd | 半導体素子の駆動装置及び方法 |
| EP2501042A1 (de) * | 2011-03-16 | 2012-09-19 | CT-Concept Holding AG | Ansteurschaltung und Verfahren zur Ansteuerung eines Leistungshalbleiterschalters |
| CN104126273A (zh) * | 2011-11-22 | 2014-10-29 | Abb技术有限公司 | Igbt的智能栅极驱动器 |
| US20150326009A1 (en) * | 2014-05-08 | 2015-11-12 | General Electric Company | Gate drive unit and method for short circuit protection for a power switch |
| US20160182034A1 (en) * | 2014-12-18 | 2016-06-23 | General Electric Company | Gate drive circuit and method of operating same |
| CN107306078A (zh) * | 2016-04-19 | 2017-10-31 | 勃姆巴迪尔运输有限公司 | 电压源转换器及其控制方法 |
| US20180062633A1 (en) * | 2016-08-31 | 2018-03-01 | Fuji Electric Co., Ltd. | Gate driver |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2019246788A1 (en) | 2020-06-04 |
| AU2019246788B2 (en) | 2020-10-15 |
| JP2020089252A (ja) | 2020-06-04 |
| EP3654531B1 (en) | 2022-04-13 |
| EP3654531A1 (en) | 2020-05-20 |
| JP7049735B2 (ja) | 2022-04-07 |
| US20200162073A1 (en) | 2020-05-21 |
| CN111200424B (zh) | 2024-02-09 |
| US10897250B2 (en) | 2021-01-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10367407B2 (en) | Method and device for controlling a voltage-controlled power semiconductor switch that can be switched off again | |
| US9083343B1 (en) | Cascode switching circuit | |
| JP7098269B2 (ja) | フィールド制御スイッチの過電流保護のためのシステムおよび方法 | |
| US8363440B2 (en) | Power conversion circuit having off-voltage control circuit | |
| US20120235710A1 (en) | Circuit Arrangement with a MOSFET and an IGBT | |
| EP2801153B1 (en) | Apparatus and method for control of semiconductor switching devices | |
| US20110006838A1 (en) | Device for controlling a power transistor | |
| Piazzesi et al. | Series connection of 3.3 kV IGBTs with active voltage balancing | |
| US20180309440A1 (en) | Minimizing ringing in wide band gap semiconductor devices | |
| JP2021013259A (ja) | ゲート駆動装置及び電力変換装置 | |
| US20140240007A1 (en) | Drive Circuit For Power Transistor | |
| CN111490665A (zh) | 用第一和第二下拉信号切换绝缘栅双极晶体管的驱动器 | |
| US11095284B2 (en) | Minimizing ringing in wide band gap semiconductor devices | |
| JP2017050914A (ja) | スイッチング素子駆動装置 | |
| Frank et al. | Real-time adjustable gate current control IC solves dv/dt problems in electric drives | |
| Riazmontazer et al. | Dynamic optical turn-off control of a high-voltage SiC MOSFET | |
| CN111200424B (zh) | 用于控制开关器件中的动态雪崩的系统和方法 | |
| JP2020096444A (ja) | スイッチング回路 | |
| JP2018088728A (ja) | ゲート駆動回路 | |
| US20230013041A1 (en) | Gate drive circuit and power converter | |
| Wittig et al. | Current injection gate drive circuit for controlling the turn-off characteristic of low voltage power MOSFETs with high current ratings | |
| JP7063082B2 (ja) | スイッチング素子制御回路 | |
| US11831305B2 (en) | Circuit arrangement for switching switch elements | |
| US10451665B2 (en) | Pulse current application circuit and control method thereof | |
| CN112994417A (zh) | 抑制电流变化速率装置及变流器系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: Connecticut, USA Applicant after: IP transmission holding Co. Address before: Connecticut, USA Applicant before: General Electric Global Procurement Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |