CN116599511A - 功率器件开关速度控制方法、装置及电驱动系统 - Google Patents

功率器件开关速度控制方法、装置及电驱动系统 Download PDF

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Abstract

本公开涉及电子技术领域，尤其涉及一种功率器件开关速度控制方法、装置及电驱动系统。其中，该功率器件开关速度控制方法，包括：确定功率器件对应的开关电压应力阈值；对功率器件对应的开关电压应力进行检测，得到开关电压应力检测值；根据开关电压应力阈值和开关电压应力检测值，对功率器件的开关速度进行调节。采用本公开可以在保证功率器件的安全性的前提下降低开关损耗。

Description

功率器件开关速度控制方法、装置及电驱动系统
技术领域
本公开涉及电子技术领域，尤其涉及一种功率器件开关速度控制方法、装置及电驱动系统。
背景技术
功率器件又称电力电子器件(Power Electronic Device)，指的是具有处理高电压、大电流能力的功率型半导体器件。功率器件均具有开通和关断两种工作特性，随着功率器件的开关速度的加快，功率器件的开关损耗也会逐渐降低，但是，功率器件在开关过程中的安全性同样会降低。因此，在对功率器件的开关速度进行控制时，如何综合考虑功率器件的开关损耗和安全性，使得可以在保证功率器件的安全性的前提下降低开关损耗成为人们关注的重点。
发明内容
本公开提供了一种功率器件开关速度控制方法、装置及电驱动系统，主要目的在于在保证功率器件的安全性的前提下降低开关损耗。
根据本公开的一方面，提供了一种功率器件开关速度控制方法，包括：
确定功率器件对应的开关电压应力阈值；
对功率器件对应的开关电压应力进行检测，得到开关电压应力检测值；
根据开关电压应力阈值和开关电压应力检测值，对功率器件的开关速度进行调节。
可选的，确定功率器件对应的开关电压应力阈值，包括：
确定功率器件对应的母线电压和耐受电压；
根据母线电压和耐受电压，确定功率器件对应的开关电压应力阈值。
可选的，功率器件与采样电感串联连接，对功率器件对应的开关电压应力进行检测，得到开关电压应力检测值，包括：
对采样电感的电感电压进行检测，得到电感电压检测值；
确定功率器件对应的回路电感值；
根据回路电感值、采样电感对应的采样电感值和电感电压检测值，确定功率器件对应的开关电压应力检测值。
可选的，根据开关电压应力阈值和开关电压应力检测值，对功率器件的开关速度进行调节，包括：
采用控制算法根据开关电压应力阈值和开关电压应力检测值，确定开关速度调节指令；
根据开关速度调节指令，对功率器件的开关速度进行调节。
可选的，对功率器件的开关速度进行调节，包括：
对功率器件对应的驱动电流或驱动电阻的电阻值进行调节，以对功率器件的开关速度进行调节，其中，驱动电流指的是输入至功率器件的控制端的电流，驱动电阻指的是与功率器件的控制端连接的电阻。
可选的，根据开关电压应力阈值和开关电压应力检测值，对功率器件的开关速度进行调节，包括：
根据开关电压应力阈值和开关电压应力检测值，对开关电压应力进行闭环控制；
在对开关电压应力进行闭环控制的过程中，对功率器件的开关速度进行调节。
根据本公开的另一方面，提供了一种功率器件开关速度控制装置，功率器件开关速度控制装置与功率器件连接，功率器件开关速度控制装置包括控制模块、采样模块和驱动电阻模块；其中，
采样模块与功率器件串联连接，且采样模块的采样输出端与控制模块的输入端连接，控制模块的输出端与驱动电阻模块的第一端连接，驱动电阻模块的第二端与功率器件的控制端连接；
控制模块，用于确定功率器件对应的开关电压应力阈值；控制采样模块对功率器件对应的开关电压应力进行检测，得到开关电压应力检测值；根据开关电压应力阈值和开关电压应力检测值，对功率器件的开关速度进行调节。
可选的，采样模块包括采样电感和运算放大器；其中，
采样电感与功率器件串联连接，运算放大器的第一输入端与采样电感的第一端连接，运算放大器的第二输入端与采样电感的第二端连接，运算放大器的输出端与控制模块的输入端连接。
可选的，控制模块还与驱动电阻模块的控制端连接，用于对驱动电阻模块对应的电阻值进行调节。
根据本公开的另一方面，提供了一种电驱动系统，包括：至少一个功率器件和至少一个如前述一方面中任一项所述的功率器件开关速度控制装置；其中，
功率器件开关速度控制装置和功率器件一一对应连接。
根据本公开的另一方面，提供了一种功率器件开关速度控制装置，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行前述一方面中任一项所述的方法。
根据本公开的另一方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行前述一方面中任一项所述的方法。
根据本公开的另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现前述一方面中任一项所述的方法。
在本公开一个或多个实施例中，通过确定功率器件对应的开关电压应力阈值；对功率器件对应的开关电压应力进行检测，得到开关电压应力检测值；根据开关电压应力阈值和开关电压应力检测值，对功率器件的开关速度进行调节。因此，由于功率器件的安全性与开关电压应力相关，根据功率器件对应的开关电压应力对功率器件的开关速度进行调节，在保证开关电压应力的基础上最大化的提高开关速度，可以最小化功率器件在每次开关时的开关损耗，可以在保证功率器件的安全性的前提下降低开关损耗。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：
图1示出本公开实施例提供的一种电驱动系统的结构框图；
图2示出本公开实施例提供的一种标定驱动电阻的电阻值的流程示意图；
图3示出本公开实施例提供的一种功率器件开关速度控制方法的流程示意图；
图4示出本公开实施例提供的另一种功率器件开关速度控制方法的流程示意图；
图5示出本公开实施例提供的一种功率器件开关速度的闭环控制框图；
图6示出本公开实施例提供的一种功率器件开关速度控制装置的结构示意图；
图7示出本公开实施例提供的另一种功率器件开关速度控制装置的结构示意图；
图8是用来实现本公开实施例的功率器件开关速度控制方法的功率器件开关速度控制装置的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
功率器件广泛应用在电子技术领域中，包括但不限于车辆中的电驱动系统，工业领域的电机控制器，能源领域的光伏逆变器、风力变流器、储能变流器。
在电动车辆的电驱动系统中，微控制单元(Micro Control Unit，MCU)发送脉宽调制(Pulse Width Modulation，PWM)波信号，该PWM波信号通过隔离驱动转变为可以驱动功率器件的门级信号，门级信号用于控制功率器件的开通和关断，从而对电驱动系统中的电机进行控制。
在功率器件的开通和关断过程中，会产生开关损耗，开关损耗是电驱动总损耗的重要组成部分，对电驱动的效率有着重要的影响，从电驱动效率的角度来看，希望开关速度越快越好。然而，在功率器件的开关过程中，因为二极管的反向恢复作用以及直流母线上的杂散电感，会在功率器件产生开关电压应力和开关电流应力，功率器件的开关速度越快，开关电压应力和开关电流应力越大，过大的开关电压应力和开关电流应力可能导致功率器件的损坏，降低功率器件的安全性。因此对开关速度进行控制时，需要综合的考虑开关损耗和安全性，可以在保证在最恶劣工况下器件的安全的前提下尽量降低开关损耗。
相关技术中，电驱动系统通过调整功率器件的驱动电阻的电阻值来调整功率器件的开关速度。因此，驱动电阻的电阻值的选择要保证器件在开关过程中的安全性，同时保证开关损耗尽量小。
图1示出本公开实施例提供的一种电驱动系统的结构框图。如图1所示，驱动电阻的电阻值通过开通或关断金属氧化物半导体(metal oxide semiconductor，MOS)管(即T1至Tn，B1至Bn)实现，MCU通过一路隔离信号来控制MOS管的开通和关断，每个驱动电阻对应一个MOS管和一路隔离通道。
图2示出本公开实施例提供的一种标定驱动电阻的电阻值的流程示意图。如图2所示，以绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)的开通过程为例，调整IGBT门级电阻的步骤如下:
1、设定初始工况，并预设该初始工况下的驱动电阻初始值；
2、进行双脉冲测试，判断在当前驱动电阻初始值下，IGBT是否超出安全工作区(Safe operating area，SOA)；若是，则增大驱动电阻值，并重新进行双脉冲测试判断是否超过IGBT工作SOA；若不是，则判断其是否满足IGBT降额设计标准，若满足，则将当前驱动电阻值作为当前工况下的最佳驱动电阻值，若不满足，则减小驱动电阻值并重新进行双脉冲测试，直至其减小至满足IGBT降额设计标准的最小值，将该最小值作为最佳驱动电阻值；
3、调整工况，重复步骤1至2，直至完成对所有工况的最佳驱动电阻值的标定；
4、通过前面的标定，可以得到每种工况下的最佳驱动电阻值，可以形成表格或者拟合成曲线，在电机控制器工作过程中，可以根据工况与最佳驱动电阻值之间的对应关系实时调整驱动电阻值。
需要说明的是，在标定完成后，每种工况下的最佳驱动电阻值是确定的，不可变更的。由于功率器件的开关速度受电驱动的工况(不同直流电压，开关电流，器件结温)的影响，在不同的直流母线，驱动电流和器件结温下，功率器件的开关电压应力和开关电流应力都是不一样的，固定的驱动电阻无法保证功率器件在不同的工况下的开关损耗是最优的，在开关电压应力和开关电流应力较小的工况，开关速度的控制是过于保守的，因此开关损耗会比较大，这样无疑会增大电驱动的损耗，降低电驱动的整体效率。
另外，上述方案对电流检测没有做清楚的描述，传统的电流检测方案是通过三相电流传感器检测三相电流，计算出三相电流的幅值，也就是电流最大值。然而，由于三相电流是个正弦量，电流的最大值只占了整个周期内很小的一部分，通过最大值去切换驱动电阻值时电驱动系统的效率较低，因为除最大值以外的大部分时间的电流无疑可以采用更加合适的驱动电阻值来降低损耗。另外，在同一时刻，每一个IGBT的电流大小都不一样，用同样的开关速度时电驱动系统的效率也较低。其次，此方案需要大量工况的标定工作，工作量大，成本高。
综上所述，传统开关速度的控制方案控制精度低，控制效果差，成本高。
下面结合具体的实施例对本公开进行详细说明。
在第一个实施例中，如图3所示，图3示出本公开实施例提供的一种功率器件开关速度控制方法的流程示意图，该方法可依赖于计算机程序实现，可由功率器件开关速度控制装置执行。
具体的，该功率器件开关速度控制方法包括：
S101，确定功率器件对应的开关电压应力阈值；
根据一些实施例，功率器件包括但不限于双极结型晶体管(Bipolar JunctionTransistor，BJT)、门极可关断晶闸管(Gate Turn-off Thyristor，GTO)、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)、集成门极换流晶闸管(IntegratedGate Commuted Transistor，IGCT)和金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)等等。
在一些实施例中，开关电压应力指的是功率器件的开关时的尖峰电压。
在一些实施例中，开关电压应力阈值指的是预设的开关电压应力值。功率器件在该开关电压应力阈值下，可以保证在恶劣工况下功率器件的安全性。该开关电压应力阈值并不特指某一固定阈值。例如，当功率器件的型号发生变化时，该开关电压应力阈值可以发生变化。
易于理解的是，当功率器件开关速度控制装置执行功率器件开关速度控制方法时，功率器件开关速度控制装置可以确定功率器件对应的开关电压应力阈值。
S102，对功率器件对应的开关电压应力进行检测，得到开关电压应力检测值；
根据一些实施例，开关电压应力检测值指的是当前功率器件对应的开关电压应力值。该开关电压应力检测值可以随检测时间点的变化而变化。
易于理解的是，当功率器件开关速度控制装置执行功率器件开关速度控制方法时，功率器件开关速度控制装置可以对功率器件对应的开关电压应力进行检测，得到开关电压应力检测值。
S103，根据开关电压应力阈值和开关电压应力检测值，对功率器件的开关速度进行调节。
根据一些实施例，开关速度指的是功率器件由开通状态切换至关断状态，或者由关断状态切换至开通状态时的速度。
易于理解的是，当功率器件开关速度控制装置获取到开关电压应力阈值和开关电压应力检测值时，功率器件开关速度控制装置可以根据开关电压应力阈值和开关电压应力检测值，对功率器件的开关速度进行调节。
综上，本公开实施例提供的方法，通过确定功率器件对应的开关电压应力阈值；对功率器件对应的开关电压应力进行检测，得到开关电压应力检测值；根据开关电压应力阈值和开关电压应力检测值，对功率器件的开关速度进行调节。因此，根据功率器件对应的开关电压应力对功率器件的开关速度进行调节，在保证开关电压应力的基础上最大化的提高开关速度，可以最小化功率器件在每次开关时的开关损耗，可以在保证功率器件的安全性的前提下降低开关损耗。并且，相对于传统开关速度的控制方案，控制精度高，控制效果好，成本低。
请参见图4，图4示出本公开实施例提供的一种功率器件开关速度控制方法的流程示意图。该方法可由功率器件开关速度控制装置执行。
具体的，该功率器件开关速度控制方法包括：
S201，确定功率器件对应的母线电压和耐受电压；
根据一些实施例，母线电压指的是输入至功率器件的电源电压。例如，当功率器件为IGBT时，母线电压为输入至IGBT的集电极的电压。
在一些实施例中，耐受电压指的是功率器件可以耐受的最高电压。
易于理解的是，当功率器件开关速度控制装置执行功率器件开关速度控制方法时，功率器件开关速度控制装置可以确定功率器件对应的母线电压和耐受电压。
S202，根据母线电压和耐受电压，确定功率器件对应的开关电压应力阈值；
根据一些实施例，可以将母线电压和耐受电压之间的差值作为功率器件对应的开关电压应力阈值△Udc。
易于理解的是，当获取到母线电压和耐受电压时，功率器件开关速度控制装置可以根据母线电压和耐受电压，确定功率器件对应的开关电压应力阈值。
S203，对采样电感的电感电压进行检测，得到电感电压检测值；
根据一些实施例，功率器件与采样电感L1串联连接。例如，当功率器件为IGBT时，采样电感L1可以与IGBT的集电极连接，采样电感L1也可以与IGBT的发射极连接。
在一些实施例中，电感电压检测值Usense指的是当前检测的采样电感L1的电压值。
易于理解的是，当功率器件开关速度控制装置执行功率器件开关速度控制方法时，功率器件开关速度控制装置可以对采样电感的电感电压进行检测，得到电感电压检测值。
S204，确定功率器件对应的回路电感值；
根据一些实施例，回路电感值L2指的是功率器件与采样电感L1串联连接后所处的回路中，除采样电感L1的采样电感值L1之外的回路总电感值。该回路电感值L2在功率器件所处的电路设计完成后属于固定值，可以通过计算或测量得到。
S205，根据回路电感值、采样电感对应的采样电感值和电感电压检测值，确定功率器件对应的开关电压应力检测值；
根据一些实施例，根据电感元件的电压电流关系式：U＝L*di/dt，可以得到功率器件对应的开关电压应力检测值△Udc'和采样电感L1对应的电感电压检测值Usense之间的关系式：
△Udc'＝(L2+L1)/L1*Usense
易于理解的是，当功率器件开关速度控制装置获取到回路电感值、采样电感对应的采样电感值和电感电压检测值时，功率器件开关速度控制装置可以将该回路电感值、采样电感值和电感电压检测值代入上述功率器件对应的开关电压应力检测值△Udc'和采样电感L1对应的电感电压检测值Usense之间的关系式，得到开关电压应力检测值△Udc'。
S206，采用控制算法根据开关电压应力阈值和开关电压应力检测值，确定开关速度调节指令；
根据一些实施例，控制算法用于对被控对象进行准确且快速的校正。该控制算法包括但不限于比例积分(proportion integration，PI)控制、模糊控制、神经网络控制等控制算法。
例如，当开关电压应力检测值△Udc'小于开关电压应力阈值△Udc时，开关速度调节指令用于指示增加开关速度。反之，当开关电压应力检测值△Udc'不小于开关电压应力阈值△Udc时，开关速度调节指令用于指示降低开关速度。
在一些实施例中，开关速度调节指令不仅用于指示增加或降低开关速度，开关速度调节指令还可以指示增加或降低开关速度时，增加或降低的具体数值或倍率。该具体数值或倍率可以根据开关电压应力检测值△Udc'和开关电压应力阈值△Udc之间的差值确定。
S207，根据开关速度调节指令，对功率器件的开关速度进行调节；
根据一些实施例，对功率器件的开关速度进行调节时，调节方式包括但不限于对功率器件对应的驱动电流进行调节、对功率器件对应的驱动电阻的电阻值进行调节等。
在一些实施例中，驱动电流指的是输入至功率器件的控制端的电流。例如，当功率器件为IGBT时，驱动电流指的是输入至IGBT的栅极的电流。
在一些实施例中，驱动电阻指的是与功率器件的控制端连接的电阻。例如，当功率器件为IGBT时，驱动电流指的是与IGBT的栅极连接的电阻。
根据一些实施例，为了进一步提高控制效果，可以根据开关电压应力阈值和开关电压应力检测值，对开关电压应力进行闭环控制；在对开关电压应力进行闭环控制的过程中，对功率器件的开关速度进行调节。
在一些实施例中，图5示出本公开实施例提供的一种功率器件开关速度的闭环控制框图。如图5所示，采用的控制算法以开关电压应力检测值△Udc'与开关电压应力阈值△Udc之间的差值为零为控制目标，循环执行步骤S201至步骤S207。因此，可以实现实时调节功率器件的开关速度，在保证开关电压应力的基础上最大化的提高开关速度，并最小化功率器件在每次开关时的开关损耗，以最优化功率器件的工作效率。
综上，本公开实施例提供的方法，首先，确定功率器件对应的母线电压和耐受电压；根据母线电压和耐受电压，确定功率器件对应的开关电压应力阈值；因此，可以提高开关电压应力阈值确定的准确性。接着，对采样电感的电感电压进行检测，得到电感电压检测值；确定功率器件对应的回路电感值；根据回路电感值、采样电感对应的采样电感值和电感电压检测值，确定功率器件对应的开关电压应力检测值；因此，可以提高开关电压应力检测值获取的准确性。最后，采用控制算法根据开关电压应力阈值和开关电压应力检测值，确定开关速度调节指令；根据开关速度调节指令，对功率器件的开关速度进行调节；因此，相对于传统开关速度的控制方案，可以提高对功率器件的开关速度进行调节时的控制精度、控制效果，并且成本较低。同时，根据功率器件对应的开关电压应力对功率器件的开关速度进行调节，在保证开关电压应力的基础上最大化的提高开关速度，可以最小化功率器件在每次开关时的开关损耗，可以在保证功率器件的安全性的前提下降低开关损耗。
本公开的技术方案中，所涉及的用户个人信息的收集、存储、使用、加工、传输、提供和公开等处理，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。
下述为本公开装置实施例，可以用于执行本公开方法实施例。对于本公开装置实施例中未披露的细节，请参照本公开方法实施例。
请参见图6，其示出本公开实施例提供的一种功率器件开关速度控制装置的结构示意图。该功率器件开关速度控制装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为装置的全部或一部分。该功率器件开关速度控制装置与功率器件连接，功率器件开关速度控制装置包括控制模块、采样模块和驱动电阻模块；其中，
采样模块与功率器件串联连接，且采样模块的采样输出端与控制模块的输入端连接，控制模块的输出端与驱动电阻模块的第一端连接，驱动电阻模块的第二端与功率器件的控制端连接；
控制模块，用于确定功率器件对应的开关电压应力阈值；控制采样模块对功率器件对应的开关电压应力进行检测，得到开关电压应力检测值；根据开关电压应力阈值和开关电压应力检测值，对功率器件的开关速度进行调节。
根据一些实施例，功率器件开关速度控制装置执行功率器件开关速度控制方法时，具体过程如步骤S201至步骤S207所示，此处不再赘述。
根据一些实施例，控制模块对功率器件的开关速度进行调节时，包括但不限于调节驱动电阻模块对应的电阻值、调节驱动电流。
在一些实施例中，当采用调节驱动电流的方式对功率器件的开关速度进行调节时，可以通过调节控制模块输入至功率器件的驱动电压Vg来调节驱动电流。
在一些实施例中，当采用调节驱动电阻模块对应的电阻值对功率器件的开关速度进行调节时，控制模块还与驱动电阻模块的控制端连接，用于对驱动电阻模块对应的电阻值进行调节。具体调节方式例如可以采用如图1所示的调节方式。
根据一些实施例，驱动电阻模块包括开通电阻子模块和关断电阻子模块。其中，开通电阻子模块和关断电阻子模块并联连接。在功率器件由关断状态切换至开通状态时采用开通电阻子模块，在功率器件由开通状态切换至关断状态时采用关断电阻子模块。
可选的，图7示出本公开实施例提供的一种功率器件开关速度控制装置的结构示意图。如图7所示，采样模块包括采样电感L1和运算放大器OPA；其中，
采样电感L1与功率器件S1串联连接，运算放大器OPA的第一输入端与采样电感L1的第一端连接，运算放大器OPA的第二输入端与采样电感L1的第二端连接，运算放大器OPA的输出端与控制模块的输入端连接。
综上，本公开实施例提供的装置，包括控制模块、采样模块和驱动电阻模块；通过控制模块确定功率器件对应的开关电压应力阈值；控制采样模块对功率器件对应的开关电压应力进行检测，得到开关电压应力检测值；根据开关电压应力阈值和开关电压应力检测值，对功率器件的开关速度进行调节。因此，根据功率器件对应的开关电压应力对功率器件的开关速度进行调节，在保证开关电压应力的基础上最大化的提高开关速度，可以最小化功率器件在每次开关时的开关损耗，可以在保证功率器件的安全性的前提下降低开关损耗。
本公开的技术方案中，所涉及的用户个人信息的收集、存储、使用、加工、传输、提供和公开等处理，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。
根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电驱动系统。
具体的，该电驱动系统，包括：至少一个功率器件和至少一个如图6或图7所示的功率器件开关速度控制装置；其中，
功率器件开关速度控制装置和功率器件一一对应连接。
综上，本公开实施例提供的系统，对系统中的每一个功率器件的开关速度进行控制时，通过根据任一功率器件对应的开关电压应力对该任一功率器件的开关速度进行控制，在保证开关电压应力的基础上最大化的提高开关速度，可以最小化任一功率器件在每次开关时的开关损耗，可以在保证任一功率器件的安全性的前提下降低该任一功率器件的开关损耗，从而可以提高电驱动系统的整体效率。
根据本公开的实施例，本公开还提供了一种功率器件开关速度控制装置、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。
图8示出了可以用来实施本公开的实施例的示例功率器件开关速度控制装置800的示意性框图。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。
如图8所示，功率器件开关速度控制装置800包括计算单元801，其可以根据存储在只读存储器(ROM)802中的计算机程序或者从存储单元808加载到随机访问存储器(RAM)803中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 803中，还可存储功率器件开关速度控制装置800操作所需的各种程序和数据。计算单元801、ROM 802以及RAM 803通过总线804彼此相连。输入/输出(I/O)接口805也连接至总线804。
功率器件开关速度控制装置800中的多个部件连接至I/O接口805，包括：输入单元806，例如键盘、鼠标等；输出单元807，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元808，例如磁盘、光盘等；以及通信单元809，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元809允许功率器件开关速度控制装置800通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
计算单元801可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元801的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元801执行上文所描述的各个方法和处理，例如功率器件开关速度控制方法。例如，在一些实施例中，功率器件开关速度控制方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元808。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 802和/或通信单元809而被载入和/或安装到功率器件开关速度控制装置800上。当计算机程序加载到RAM 803并由计算单元801执行时，可以执行上文描述的功率器件开关速度控制方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元801可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行功率器件开关速度控制方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、互联网和区块链网络。
计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务("Virtual Private Server"，或简称"VPS")中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。服务器也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

Claims (12)

1.一种功率器件开关速度控制方法，其特征在于，包括：
确定功率器件对应的开关电压应力阈值；
对所述功率器件对应的开关电压应力进行检测，得到开关电压应力检测值；
根据所述开关电压应力阈值和所述开关电压应力检测值，对所述功率器件的开关速度进行调节。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定功率器件对应的开关电压应力阈值，包括：
确定功率器件对应的母线电压和耐受电压；
根据所述母线电压和所述耐受电压，确定所述功率器件对应的开关电压应力阈值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功率器件与采样电感串联连接，所述对所述功率器件对应的开关电压应力进行检测，得到开关电压应力检测值，包括：
对所述采样电感的电感电压进行检测，得到电感电压检测值；
确定所述功率器件对应的回路电感值；
根据所述回路电感值、所述采样电感对应的采样电感值和所述电感电压检测值，确定所述功率器件对应的开关电压应力检测值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述开关电压应力阈值和所述开关电压应力检测值，对所述功率器件的开关速度进行调节，包括：
采用控制算法根据所述开关电压应力阈值和所述开关电压应力检测值，确定开关速度调节指令；
根据所述开关速度调节指令，对所述功率器件的开关速度进行调节。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述功率器件的开关速度进行调节，包括：
对所述功率器件对应的驱动电流或驱动电阻的电阻值进行调节，以对所述功率器件的开关速度进行调节，其中，所述驱动电流指的是输入至所述功率器件的控制端的电流，所述驱动电阻指的是与所述功率器件的控制端连接的电阻。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述开关电压应力阈值和所述开关电压应力检测值，对所述功率器件的开关速度进行调节，包括：
根据所述开关电压应力阈值和所述开关电压应力检测值，对所述开关电压应力进行闭环控制；
在对所述开关电压应力进行闭环控制的过程中，对所述功率器件的开关速度进行调节。
7.一种功率器件开关速度控制装置，其特征在于，所述功率器件开关速度控制装置与功率器件连接，所述功率器件开关速度控制装置包括控制模块、采样模块和驱动电阻模块；其中，
所述采样模块与所述功率器件串联连接，且所述采样模块的采样输出端与所述控制模块的输入端连接，所述控制模块的输出端与所述驱动电阻模块的第一端连接，所述驱动电阻模块的第二端与所述功率器件的控制端连接；
所述控制模块，用于确定功率器件对应的开关电压应力阈值；控制所述采样模块对所述功率器件对应的开关电压应力进行检测，得到开关电压应力检测值；根据所述开关电压应力阈值和所述开关电压应力检测值，对所述功率器件的开关速度进行调节。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述采样模块包括采样电感和运算放大器；其中，
所述采样电感与所述功率器件串联连接，所述运算放大器的第一输入端与所述采样电感的第一端连接，所述运算放大器的第二输入端与所述采样电感的第二端连接，所述运算放大器的输出端与所述控制模块的输入端连接。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述控制模块还与所述驱动电阻模块的控制端连接，用于对所述驱动电阻模块对应的电阻值进行调节。
10.一种电驱动系统，其特征在于，包括：至少一个功率器件和至少一个如权利要求7至9中任一项所述的功率器件开关速度控制装置；其中，
所述功率器件开关速度控制装置和所述功率器件一一对应连接。
11.一种功率器件开关速度控制装置，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-6中任一项所述的方法。
12.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-6中任一项所述的方法。
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