CN116743138B - 多工作模式电路的控制装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种多工作模式电路的控制装置及其控制方法，其中，控制装置包括：控制电路、驱动芯片、驱动回路和功率半导体器件；驱动芯片的输出端与驱动回路的输入端连接，驱动回路的输出端与功率半导体器件的输入端连接，驱动回路包括驱动电阻；控制电路用于接收包含工作模式的切换指令，响应于切换指令生成相应工作模式下的第一信号和第二信号，根据第一信号控制驱动芯片运行，以及根据第二信号调节驱动回路的驱动电阻的阻值，以控制功率半导体器件的开关持续时间满足相应的工作模式；工作模式包括第一工作模式或第二工作模式。本公开提升了测量的可靠性，并能够快速退出测量模式，使得功率半导体器件进入正常模式，提高工作效率。

Description

多工作模式电路的控制装置及其控制方法
技术领域
本公开涉及电路技术领域，尤其涉及一种多工作模式电路的控制装置及其控制方法。
背景技术
功率半导体器件以其高耐压、导通压降低、开关速度快等特点广泛应用于智能电网、光伏、电动汽车等实现能量变换与传输的领域中。在变换器中，功率半导体器件的可靠运行是实现高性能能量变换的重要保证，对整个电力电子系统的可靠运行起着重要作用。
为了检测功率半导体器件的老化状态，通常需要获取功率半导体器件开关过程中与器件栅-源电压VGS有关的参数。现有技术中驱动电路在测量功率半导体器件时，通常需要通过拆解驱动电路来延长被测量的功率半导体器件的开关过程的持续时间，拆解过程和拆解事件本身会大大降低系统的可靠性，导致无法准确获取开关持续时间有关的特征参数，影响检测结果和检测效率。
发明内容
以下是对本公开详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本公开提供了一种多工作模式电路的控制装置及其控制方法。
本公开的第一方面提供了一种多工作模式电路的控制装置，所述控制装置包括：控制电路、驱动芯片、驱动回路和功率半导体器件；
所述驱动芯片的输出端与所述驱动回路的输入端连接，所述驱动回路的输出端与所述功率半导体器件的输入端连接，所述驱动回路包括驱动电阻；
所述控制电路用于接收包含工作模式的切换指令，响应于所述切换指令生成相应工作模式下的第一信号和第二信号，根据所述第一信号控制驱动芯片运行，以及根据所述第二信号调节所述驱动回路的驱动电阻的阻值，以控制功率半导体器件的开关持续时间满足相应的工作模式；所述工作模式包括第一工作模式或第二工作模式。
在一些示例性实施例中，所述驱动回路包括驱动支路，所述驱动支路与所述驱动芯片的输出端和所述功率半导体器件的输入端相连的线路并联连接；
所述控制电路用于根据所述第二信号设置所述驱动支路的工作状态，以调节所述驱动电阻的阻值；其中，所述驱动支路的工作状态包括电阻态和断路态。
在一些示例性实施例中，所述驱动支路包括串联的驱动开关和第一电阻；
所述控制电路用于根据所述第二信号控制所述驱动开关的通断状态，以调节所述第一电阻的状态。
在一些示例性实施例中，所述驱动芯片包括至少一个通道输出端；
所述驱动支路的数量大于或等于所述驱动芯片的通道输出端的数量。
在一些示例性实施例中，所述功率半导体器件包括以下中的一种：MOS管、双极结型晶体管；
所述功率半导体器件的栅极输入端串联有栅极电阻，所述功率半导体器件的源极输入端串联有源极电阻，所述驱动电阻包括所述栅极电阻和所述源极电阻中的至少一种。
在一些示例性实施例中，所述控制装置还包括：第二电阻，所述第二电阻的两端分别连接所述栅极电阻所在的支路和所述源极电阻所在的支路。
在一些示例性实施例中，所述控制装置还包括：采集电路，所述采集电路的输入端与所述功率半导体器件的输入端连接，所述采集电路与所述控制电路连接；
所述控制电路用于在所述第一工作模式下控制所述采集电路采集所述功率半导体器件的特征参数，以分析所述功率半导体器件的老化状态。
本公开的第二方面提供了一种多工作模式电路的控制装置的控制方法，所述控制方法应用于如第一方面所述的多工作模式电路的控制装置，所述控制方法包括：
接收包含工作模式的切换指令，响应于所述切换指令生成相应工作模式下的第一信号和第二信号；
根据所述第一信号控制驱动芯片运行，以及根据所述第二信号调节所述驱动回路的驱动电阻的阻值，以控制功率半导体器件的开关持续时间满足相应的工作模式；所述工作模式包括第一工作模式或第二工作模式。
在一些示例性实施例中，所述第一工作模式下的所述功率半导体器件的开关持续时间大于所述第二工作模式下的所述功率半导体器件的开关持续时间。
在一些示例性实施例中，根据所述第二信号调节所述驱动回路的驱动电阻的阻值，包括：
根据所述第二信号调节所述驱动回路的驱动支路的工作状态，以调节所述驱动电阻的阻值；其中，所述驱动支路的工作状态包括电阻态和断路态。
在一些示例性实施例中，根据所述第二信号调节所述驱动回路的驱动支路的工作状态，以调节所述驱动电阻的阻值，包括：
根据所述第一工作模式下产生的所述第二信号，设置所述驱动支路呈断路态，以增大所述驱动电阻；
根据所述第二工作模式下产生的所述第二信号，设置所述驱动支路呈电阻态，以减小所述驱动电阻。
在一些示例性实施例中，设置所述驱动支路呈断路态包括：
控制所述驱动回路的驱动开关为断开状态，以使所述驱动支路的第一电阻呈断路态；
设置所述驱动支路呈电阻态包括：
控制所述驱动回路的驱动开关为闭合状态，以使所述驱动支路的第一电阻呈电阻态。
在一些示例性实施例中，所述控制方法还包括：
根据所述第二信号至少控制一条所述驱动回路的驱动支路的工作状态，以调节所述驱动电阻的阻值。
在一些示例性实施例中，所述工作模式为第一工作模式时，所述控制方法还包括：
采集所述功率半导体器件的特征参数，以分析所述功率半导体器件的老化状态。
本公开提供的多工作模式电路的控制装置及其控制方法中，通过控制电路接收包含工作模式的切换指令，响应于所述切换指令分别向所述驱动芯片、所述驱动回路输入相应工作模式下的第一信号和第二信号，以根据第一信号自动控制驱动芯片的运行模式，以及根据第二信号调节驱动回路的阻值自动适应相应的工作模式，从而控制所述功率半导体器件的开关持续时间满足工作模式的使用需求，避免使用拆解电路的方式来调整功率半导体器件开关持续时间，提升了控制装置的可靠性。
附图说明
并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与描述一起用于解释本公开实施例的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本公开的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据一示例性实施例示出的一种多工作模式电路的控制装置运行在第一工作模式下的电路拓扑图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种多工作模式电路的控制装置中运行在第二工作模式下电路拓扑图；
图3是根据另一示例性实施例示出的一种多工作模式电路的控制装置运行在第一工作模式下的电路拓扑图；
图4是根据另一示例性实施例示出的一种多工作模式电路的控制装置中运行在第二工作模式下电路拓扑图；
图5是根据一示例性实施例示出的具有多个驱动支路的多工作模式电路的控制装置在第一工作模式下的电路拓扑图；
图6是根据一示例性实施例示出的具有多个驱动支路的多工作模式电路的控制装置在第二工作模式下的电路拓扑图；
图7是根据另一示例性实施例示出的具有单通道输出端驱动芯片运行在第一工作模式下的电路拓扑图；
图8是根据另一示例性实施例示出的具有单通道输出端驱动芯片运行在第二工作模式下的电路拓扑图；
图9是根据一示例性实施例示出的具有双通道输出端驱动芯片运行在第一工作模式下的电路拓扑图；
图10是根据一示例性实施例示出的具有双通道输出端驱动芯片运行在第二工作模式下的电路拓扑图；
图11是根据一示例性实施例示出的一种多工作模式电路的控制方法的流程图；
图12是根据另一示例性实施例示出的一种多工作模式电路的控制方法的流程图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。下面结合附图所示的实施例对本公开作进一步说明。
本公开示例性的实施例中提供一种多工作模式电路的控制装置。参考图1所示，多工作模式电路的控制装置包括：控制电路100、驱动芯片200、驱动回路300和功率半导体器件400；
驱动芯片200的输出端与驱动回路300的输入端连接，驱动回路300的输出端与功率半导体器件400的输入端连接；驱动回路300包括驱动电阻310；
控制电路100用于接收包含工作模式的切换指令，响应于切换指令生成相应工作模式下的第一信号和第二信号，根据第一信号控制驱动芯片200运行，以及根据第二信号调节驱动回路300的驱动电阻310的阻值，以控制功率半导体器件400的开关持续时间满足相应的工作模式；所包含的工作模式的切换指令例如为第一工作模式的切换指令或者为第二工作模式的切换指令。
参考图1，功率半导体器件400例如为双极结型晶体管(Bipolar JunctionTransistor，BJT)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT,Insulated Gate Bipolar Transistor)、金属氧化物场效应晶体管(MOSFET,Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor)等。多工作模式电路初始状态可运行在第一工作模式下或者第二工作模式下。因此，向控制电路发送切换指令之前，可以确定当前多工作模式电路所运行的工作模式，以向控制电路发送不同于当前工作模式的运行指示。示例性地，可以根据实际电路的使用需求，可通过人工输入的方式或者由上位机向控制电路100发送包含工作模式(正常模式或者测量模式)的切换指令，控制电路100接收到该切换指令后，响应于切换指令生成相应工作模式下的第一信号和第二信号，向驱动芯片200输入第一信号以控制驱动芯片200运行，以及向驱动回路300输入第二信号，以调节驱动电阻310的阻值，以控制向功率半导体器件400的输入信号，从而控制功率半导体器件400的开关持续时间满足相应的工作模式，使得多工作模式电路在相应的工作模式下运行。
参考图1和图2，示例性地，驱动电路可以由驱动芯片200和驱动回路300构成，控制电路100可以在不同的工作模式下分别向驱动芯片200以及驱动回路300输入相应模式的控制信号，以改变驱动电路的输入和输出，从而控制功率半导体器件400的开关持续时间以满足相应的工作模式的需求。
示例性地，功率半导体器件400包括但不限于MOS、IGBT等，功率半导体器件400还可以为其他需要特定驱动电路的功率开关器件。
如图1所示，图1中示出了运行在第一工作模式下的驱动回路的电路拓扑图。图2示例性示出了在第二工作模式下驱动回路的电路拓扑图。参考图1或图2所示，本公开中的驱动电路可以运行在多个工作模式下，工作模式包括第一工作模式和第二工作模式。示例性地，第一工作模式例如为测量模式，第二工作模式例如为正常工作模式。可以理解的是，正常模式为多工作模式电路处于正常工作状态下驱动电路所运行的模式，测量模式为检测功率半导体器件400性能时多工作模式电路的驱动电路所运行的模式。而不同的工作模式下所要求的功率半导体器件400的开关持续时间也不相同，因此，通过在不同的工作模式下控制驱动芯片200的输入信号和驱动回路300的输出信号，以改变功率半导体器件400的开关持续时间满足不同的工作模式。
本公开提供的多工作模式电路的控制装置，如图1和图2所示，通过控制电路100接收包含工作模式的切换指令，响应于切换指令分别向驱动芯片200、驱动回路300输入相应工作模式下的第一信号和第二信号，以根据第一信号自动控制驱动芯片200的运行模式，以及根据第二信号调节驱动回路300的阻值自动适应相应的工作模式，从而控制功率半导体器件400的开关持续时间满足工作模式的使用需求，避免测量过程中使用拆解电路的方式来调整功率半导体器件400开关持续时间，提升了量测的可靠性，并能够快速退出测量模式，使得功率半导体器件进入正常模式，提高工作效率。
其中，开关持续时间包括闭合持续时间和关断持续时间。功率半导体器件在正常模式下闭合和关断过程持续时间很短，对功率半导体器件进行测量时，诸多特征参数不适宜在该工作模式下提取。功率半导体器件在测量模式下闭合和关断过程持续时间很长，较长的开关持续时间可以保证关键特征参数的测量以及提高测量精度。因此，为了便于随时控制功率半导体器件的开关持续时间，当驱动电路运行在第二工作模式(正常模式)时，可以向控制电路发送包含第一工作模式(测量模式)的切换指令以切换工作模式，从而控制功率半导体器件的开关持续时间满足测量模式的需求。本公开避免使用拆解电路的方式来调整功率半导体器件开关持续时间进行测量，提升了检测效率。当检测结束后，可以再向控制电路发送包含第二工作模式(正常模式)的切换指令以切换工作模式，以快速退出测量模式，从而控制功率半导体器件的开关持续时间满足正常模式的需求，如此往复模式切换简单，提升工作效率。
示例性地，参考图1和图2，以具有单通道输出端的驱动芯片200为例进行说明，控制电路100与驱动芯片200的输入端连接，驱动芯片200具有单通道输出端VG，单通道输出端VG与功率半导体器件400的栅极G连接，栅极G与单通道输出端VG之间串联有栅极电阻RT；驱动芯片200的等效地端GND2与功率半导体器件400的源极S相连，等效地端GND2与源极S之间串联有源极电阻RT。驱动回路300包括驱动电阻310和驱动支路320，驱动电阻310为驱动回路300中的所有电阻组合而成，驱动电阻310由栅极电阻RT和源极电阻RS中的至少一种构成。
示例性地，驱动支路320的个数与驱动芯片200的通道输出端的个数相同，即驱动支路320为一个，驱动支路320并联在驱动芯片200的单通道输出端VG和功率半导体器件400的栅极G输入端相连的线路上。示例性地，该驱动支路320与栅极电阻RT所在的支路并联连接。
参考图1和图2所示，驱动支路320的工作状态可处于电阻态，也可以处于断路态，而驱动支路320的工作状态的变化使得驱动电阻310的阻值也会发生变化，则会改变功率半导体器件400的输入信号，以控制功率半导体器件400的开关持续时间。
参考图1和图2所示，在第一工作模式下的驱动电阻310的阻值与在第二工作模式下的驱动电阻310的阻值大小不同，由于驱动电阻310的阻值的大小对功率半导体器件400的开关持续时间有影响，因此，通过控制电路100向驱动回路300输入的相应工作模式下的第二信号来调节驱动电阻310的阻值的大小，以控制功率半导体器件400的开关持续时间。其中，第一工作模式(测量模式)下的功率半导体器件400的开关持续时间大于第二工作模式(正常模式)下的功率半导体器件400的开关持续时间。
示例性地，控制电路可以根据相应工作模式下的第二信号调节驱动支路的工作状态，以调节驱动电阻的阻值。具体地，参考图1所示，当控制电路100接收到第一工作模式的切换指令时，响应于切换指令产生控制驱动支路320运行在第一工作模式下的第二信号，该第二信号用于设置驱动支路320的工作状态为断路状态，驱动回路300的驱动支路320被断开，此时驱动电阻310由栅极电阻RT和源极电阻RS构成，驱动电阻310的阻值变大，从而增大功率半导体器件400的开关持续时间，以满足第一工作模式。参考图2所示，当控制电路100接收到第二工作模式的切换指令时，响应于切换指令产生控制驱动支路320运行在第二工作模式下的第二信号，该第二信号用于设置驱动支路320的工作状态为电阻状态，驱动回路的结构发生了变化，驱动电阻310中并联了呈电阻态的驱动支路320，驱动电阻310的阻值变小，以缩短功率半导体器件400的开关持续时间，以满足第二工作模式。
驱动支路包括串联的驱动开关和第一电阻，参考图1所示，驱动开关包括第一驱动开关KG，第一驱动开关KG的通断状态能够改变第一电阻RG的状态，从而改变驱动支路320的工作状态，在该控制装置中，控制电路100可以根据包含工作模式的切换指令所产生的第二信号，控制第一驱动开关KG的通断状态，来调节第一电阻RG的状态，从而改变驱动支路320的工作状态。
参考图1所示，当切换指令中包含第一工作模式时，控制电路100根据该切换指令产生第一工作模式下的第二信号，将第二信号输入给驱动回路300，以控制第一驱动开关KG为断开状态，则第一电阻RG处于断路状态，使得驱动支路320处于断路态，驱动电阻310阻值变大，功率半导体器件400的开关持续时间增大，以在第一工作模式下对功率半导体器件400进行测量。参考图2所示，当切换指令中包含第二工作模式时，控制电路100根据该切换指令产生第二工作模式下的第二信号，以控制第一驱动开关KG为闭合状态，则第一电阻RG处于电阻状态，使得驱动支路320处于电阻态，进而使得驱动电阻310阻值变小，功率半导体器件400的开关持续时间减小，以从第一工作模式(测量模式)恢复至第二工作模式(正常模式)。
其中，第一驱动开关KG可以是继电器，也可以是MOS管或者BJT。
参考图1和图2所示，该控制装置还包括：采集电路500，采集电路500与控制电路100连接；示例性地，采集电路500与控制电路100直接可以为电性连接，也可以为通讯连接。其中，采集电路500的输入端与功率半导体器件400的输入端连接，当切换指令中包含第一工作模式时，控制电路100根据该切换指令产生第一工作模式下的第二信号，以控制第一驱动开关KG为断开状态，则第一电阻RG处于断路状态，使得驱动支路320处于断路态，进而使得驱动电阻310增大，功率半导体器件400的开关持续时间增大，以在第一工作模式下对功率半导体器件400进行测量，在此过程中，还可以利用控制电路100用于在第一工作模式下控制采集电路500采集功率半导体器件400的特征参数，以分析功率半导体器件400的老化状态。
示例性地，该特征参数包括但不限于功率半导体器件的栅极-源极的参数。
参考图1所示，为了在切换不同的工作模式时，使得驱动电阻310的阻值出现显著变化的趋势，控制装置还包括第二电阻RGS，第二电阻RGS的两端分别连接栅极电阻RT所在的支路和源极电阻RS阻所在的支路。
可以根据实际使用需求，选择第一电阻、源极电阻以及栅极电阻的大小。示例性地，选择阻值均小于或等于50欧姆的电阻分别作为第一电阻以及源极电阻。可以选择阻值均大于或等于200欧姆的电阻作为第二电阻，栅极电阻的范围例如为50欧姆至500欧姆，在此不做具体限定。
参考图3和图4，驱动支路320还可以与源极电阻RS所在的支路并联连接。驱动开关还包括第二驱动开关KS，第二驱动开关KS的通断状态能够改变第一电阻RG的状态，从而改变驱动支路的工作状态。参考图3所示，控制电路100根据包含第一工作模式的切换指令产生第二信号，根据第二信号控制第二驱动开关KS为断开状态，则第一电阻RG处于断路状态，使得驱动支路320处于断路态，进而使得驱动电阻310变大，功率半导体器件400的开关持续时间增大。参考图4所示，控制电路100根据包含第二工作模式的切换指令产生第二信号，根据第二信号控制第二驱动开关KS为闭合状态，则第一电阻RG处于电阻状态，使得驱动支路320处于电阻态，进而使得驱动电阻310变小，功率半导体器件400的开关持续时间减小。
其中，第二驱动开关KS可以是继电器，也可以是MOS管或者BJT。
根据一个示例性实施例，本实施例的多工作模式电路的控制装置的大部分内容和上述实施例相同，本实施例与上述实施例之间的区别之处在于，驱动支路也可以包含多个。参考图5所示，分别在源极电阻Rs所在的支路以及栅极电阻RT所在的支路上均并联一个驱动支路320。控制电路100可以根据第二信号至少控制一条驱动支路320的工作状态，以调节驱动电阻的阻值。
参考图5和图6，例如可以根据实际需求可以根据相应工作模式第二信号控制与源极电阻Rs所在的支路并联的驱动支路320的工作状态，以调节驱动电阻310的阻值。或者，根据相应工作模式的第二信号同时控制与源极电阻Rs所在的支路并联的驱动支路320的工作状态，以及与栅极电阻RT所在的支路上并联的驱动支路320工作状态以调节驱动电阻的阻值。示例性地，参考图5，控制装置可以根据第一工作模式下的第二信号控制与源极电阻Rs所在的支路并联的驱动支路320，以及控制与栅极电阻RT所在的支路上并联的驱动支路320均为断路态。参考图6，控制装置可以根据第二工作模式下的第二信号控制与源极电阻Rs所在的支路并联的驱动支路320，以及控制与栅极电阻RT所在的支路上并联的驱动支路320均为电阻态。
根据一个示例性实施例，本实施例的多工作模式电路的控制装置的大部分内容和上述实施例相同，本实施例与上述实施例之间的区别之处在于，驱动芯片具有单通道输出端，单通道输出端与功率半导体器件的栅极连接，单通道输出端并联的两条栅极支路与栅极连接，在每个栅极支路均由串联的二极管和电阻构成。
参考图7和图8所示，栅极支路包括并联的第一栅极支路330和第二栅极支路340。其中，第一栅极支路330由第一二极管DTon和第一栅极电阻RTon串联而成，第二栅极支路340由第二二极管和第二栅极电阻RToff串联而成。示例性地，第一栅极电阻RTon与第二栅极电阻RToff阻值均大于等于100欧姆，功率半导体器件的内栅电压上升沿通过第一栅极电阻RTon进行控制，下降沿通过第二栅极电阻RToff控制。
参考图7所示，示例性地，其中，驱动回路300中的驱动支路320至少包括一个，可将驱动支路320与第一栅极支路330和/或第二栅极支路340并联连接。以驱动支路320与第一栅极支路330并联连接为例进行说明。当控制电路100接收到第一工作模式的切换指令时，响应于切换指令产生控制驱动支路320运行在第一工作模式下的第二信号，该第二信号用于控制第一驱动开关KG为断开状态，以根据第二信号将驱动支路320的工作状态调整为断路态，以增大驱动电阻310的阻值，以控制功率半导体器件400的开关持续时间满足第一工作模式。参考图8所示，当控制电路100接收到第二工作模式的切换指令时，响应于切换指令产生控制驱动支路320运行在第二工作模式下的第二信号，该第二信号用于控制第一驱动开关KG为闭合状态，以根据第二信号将驱动支路320的工作状态为调整为电阻态，以减小驱动电阻310的阻值，以控制功率半导体器件400的开关持续时间满足第二工作模式。
根据一个示例性实施例，本实施例的多工作模式电路的控制装置的大部分内容和上述实施例相同，本实施例与上述实施例之间的区别之处在于，参考图9和图10，多工作模式电路的控制装置中的驱动芯片200具有多个通道输出端。
示例性地，参考图9和图10所示，控制电路100与驱动芯片200的输入端连接，驱动芯片200为双通道输出端，可以在驱动芯片200内集成二极管。其中，双通道输出端分别为第一子通道输出端VGon和第二子通道输出端VGoff，其中第一子通道输出端VGon和第二子通道输出端VGoff均与功率半导体器件400的栅极G连接，栅极G与第一子通道输出端VGon之间串联有第一栅极电阻RTon；栅极G与第二子通道输出端VGoff之间串联有第二栅极电阻RToff。示例性地，驱动支路320为两个，两个驱动支路320分别并联在驱动芯片200的通道输出端与栅极G连接的线路上，也即是两个驱动支路320分别与第一栅极电阻RTon所在的支路和第二栅极电阻RToff所在的支路并联连接。
参考图9所示，当控制电路100接收到第一工作模式的切换指令时，响应于切换指令产生控制驱动支路320运行在第一工作模式下的第二信号，根据第二信号控制两个驱动支路320的驱动开关均为断开状态，以将两个驱动支路320的工作状态均调整为断路态，以增大驱动电阻310的阻值，以控制功率半导体器件400的开关持续时间满足第一工作模式。参考图10所示，当控制电路100接收到第二工作模式的切换指令时，响应于切换指令产生控制驱动支路320运行在第二工作模式下的第二信号，根据第二信号控制两个驱动支路320的驱动开关均为闭合状态，以将两个驱动支路320的工作状态均为调整为电阻态，以减小驱动电阻310的阻值，以控制功率半导体器件400的开关持续时间满足第二工作模式。
本公开示例性的实施例中提供一种多工作模式电路的控制方法。该控制方法应用与上述实施例中的多工作模式电路的控制装置，参考图11所示，多工作模式电路的控制方法包括：
步骤S110、接收包含工作模式的切换指令；
步骤S120、响应于切换指令生成相应工作模式下的第一信号和第二信号；
步骤S130、根据第一信号控制驱动芯片运行，以及根据第二信号调节驱动回路的驱动电阻的阻值，以控制功率半导体器件的开关持续时间满足相应的工作模式；工作模式包括第一工作模式或第二工作模式。
参考图1和图2所示，可以根据实际电路的使用需求，可通过人工输入的方式或者由上位机向控制电路100发送包含工作模式(正常模式或者测量模式)的切换指令，控制电路100接收到该切换指令后，响应于切换指令生成相应工作模式下的第一信号和第二信号，向驱动芯片200输入第一信号以控制驱动芯片200运行，以及向驱动回路300输入第二信号，以调节驱动电阻310的阻值，以控制向功率半导体器件400的输入信号，从而控制功率半导体器件400的开关持续时间满足工作模式，使得功率半导体器件400在相应的工作模式下运行。示例性地，工作模式包括第一工作模式或第二工作模式，第一工作模式例如为测量模式，第二工作模式例如为正常模式。第一工作模式下的功率半导体器件的开关持续时间大于第二工作模式下的功率半导体器件的开关持续时间。
根据一个示例性实施例，本实施例的多工作模式电路的控制方法的大部分内容和上述实施例相同，本实施例与上述实施例之间的区别之处在于，本实施例提供的方法在图11所示方法的基础上，主要描述了根据第二信号调节驱动回路的驱动电阻的阻值的一种可选的实现方式。根据第二信号调节驱动回路的驱动电阻的阻值包括：根据第二信号调节驱动回路的驱动支路的工作状态，以调节驱动电阻的阻值；其中，驱动支路的工作状态包括电阻态和断路态。
参考图1和图2，控制电路100接收到包含工作模式的切换指令，如第一工作模式即正常模式，或者第二工作模式即测量模式的切换指令后，可以根据相应工作模式产生调节驱动回路300的驱动电阻310的阻值的第二信号。示例性地，根据该第二信号调节驱动支路320的工作状态，以调节驱动电阻310的阻值，从而控制功率半导体器件400的开关持续时间满足相应工作模式的需求。
参考图1，示例性地，该控制方法包括：根据第一工作模式下产生的第二信号，设置驱动支路呈断路态，以增大驱动电阻；根据第二工作模式下产生的第二信号时，控制驱驱动支路320呈电阻态，以减小驱动电阻310。
示例性地，参考图1所示，驱动支路包括串联的驱动开关和第一电阻，驱动开关的通断状态能够改变第一电阻的状态，从而改变驱动支路的工作状态，在该控制装置中，控制电路还可以根据包含工作模式的切换指令所产生的第二信号控制驱动开关的通断状态，调节第一电阻的状态，从而改变驱动支路的工作状态。
具体地，参考图1，控制驱动回路300的第一驱动开关KG为断开状态，以使驱动支路320的第一电阻RG呈断路态，从而使得驱动支路320呈断路态。参考图2，控制驱动回路300的第一驱动开关KG为闭合状态，以使驱动支路320的第一电阻RG呈电阻态，从而使得驱动支路320呈电阻态。
该实施例中，参考图1，控制电路根据包含第一工作模式的切换指令产生第二信号，根据第二信号控制驱动开关为断开状态，则第一电阻RG处于断路状态，使得驱动支路320处于断路态，进而使得驱动电阻310变大，功率半导体器件的开关持续时间增大。参考图2，控制电路根据包含第二工作模式的切换指令产生第二信号，根据第二信号控制驱动开关为闭合状态，则第一电阻RG处于电阻状态，使得驱动支路320处于电阻态，进而使得驱动电阻310变小，功率半导体器件的开关持续时间减小。本公开避免测量过程中使用拆解电路的方式来调整功率半导体器件开关持续时间，提升了量测的可靠性；并在测量接收后，可快速退出测量模式，使得功率半导体器件进入正常模式，提高工作效率。
在一些示例性实施例中，参考图5所示，驱动支路也可以包含多个，示例性地，分别在源极电阻Rs所在的支路以及栅极电阻RT所在的支路上均并联一个驱动支路。控制方法还包括：根据第二信号控制驱动回路的至少一条驱动支路的工作状态，以调节驱动电阻的阻值。
根据一个示例性实施例，本实施例的多工作模式电路的控制方法的大部分内容和上述实施例相同，如图12所示，该控制方法包括：
步骤S210、接收包含第一工作模式的切换指令；
步骤S220、响应于切换指令生成第一工作模式下的第一信号和第二信号；
步骤S230、根据第一信号控制驱动芯片运行，以及根据第二信号调节驱动回路的驱动电阻的阻值，以控制功率半导体器件的开关持续时间满足相应的第一工作模式；
步骤S240、采集功率半导体器件的特征参数，以分析功率半导体器件的老化状态。
该实施例中，在第一工作模式即测量模式下，例如可以通过采集电路例如采集设备获取例如米勒电压、米勒平台等与开关持续时间有关特征参数，以获取功率半导体器件的开关波形，以供功率半导体器件的老化状态检测使用。
在本公开中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本公开中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
本公开的保护范围不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本公开进行各种改动和变形而不脱离本公开的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本公开权利要求及其等同技术的范围，则本公开的意图也包含这些改动和变形在内。

Claims (10)

1.一种多工作模式电路的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：控制电路、驱动芯片、驱动回路和功率半导体器件；
所述驱动芯片的输出端与所述驱动回路的输入端连接，所述驱动回路的输出端与所述功率半导体器件的输入端连接，所述驱动回路包括驱动电阻；
所述控制电路用于接收包含工作模式的切换指令，响应于所述切换指令生成相应工作模式下的第一信号和第二信号，根据所述第一信号控制驱动芯片运行，以及根据所述第二信号调节所述驱动回路的驱动电阻的阻值，以控制功率半导体器件的开关持续时间满足相应的工作模式；所述工作模式包括第一工作模式或第二工作模式；
所述驱动回路包括驱动支路，所述驱动支路与所述驱动芯片的输出端和所述功率半导体器件的输入端相连的线路并联连接，其中，所述驱动支路包括串联的驱动开关和第一电阻；
所述控制电路用于根据所述第二信号设置所述驱动支路的工作状态，以调节所述驱动电阻的阻值；其中，所述驱动支路的工作状态包括电阻态和断路态，所述控制电路用于根据所述第二信号控制所述驱动开关的通断状态，以调节所述第一电阻的状态。
2.根据权利要求1所述的多工作模式电路的控制装置，其特征在于，所述驱动芯片包括至少一个通道输出端；
所述驱动支路的数量大于或等于所述驱动芯片的通道输出端的数量。
3.根据权利要求1所述的多工作模式电路的控制装置，其特征在于，所述功率半导体器件包括以下中的一种：MOS管、双极结型晶体管；
所述功率半导体器件的栅极输入端串联有栅极电阻，所述功率半导体器件的源极输入端串联有源极电阻，所述驱动电阻包括所述栅极电阻和所述源极电阻中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的多工作模式电路的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括：第二电阻，所述第二电阻的两端分别连接所述栅极电阻所在的支路和所述源极电阻所在的支路。
5.根据权利要求1所述的多工作模式电路的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括：采集电路，所述采集电路的输入端与所述功率半导体器件的输入端连接，所述采集电路与所述控制电路连接；
所述控制电路用于在所述第一工作模式下控制所述采集电路采集所述功率半导体器件的特征参数，以分析所述功率半导体器件的老化状态。
6.一种多工作模式电路的控制方法，所述控制方法应用于如权利要求1至5任一项所述的多工作模式电路的控制装置，其特征在于，所述控制方法包括：
接收包含工作模式的切换指令，响应于所述切换指令生成相应工作模式下的第一信号和第二信号；
根据所述第一信号控制驱动芯片运行，以及根据所述第二信号调节所述驱动回路的驱动电阻的阻值，以控制功率半导体器件的开关持续时间满足相应的工作模式；所述工作模式包括第一工作模式或第二工作模式；
其中，根据所述第二信号调节所述驱动回路的驱动电阻的阻值，包括：
根据所述第二信号调节所述驱动回路的驱动支路的工作状态，以调节所述驱动电阻的阻值；其中，所述驱动支路的工作状态包括电阻态和断路态，根据所述第一工作模式下产生的所述第二信号，设置所述驱动支路呈断路态，以增大所述驱动电阻；根据所述第二工作模式下产生的所述第二信号，设置所述驱动支路呈电阻态，以减小所述驱动电阻。
7.根据权利要求6所述的多工作模式电路的控制方法，其特征在于，
所述第一工作模式下的所述功率半导体器件的开关持续时间大于所述第二工作模式下的所述功率半导体器件的开关持续时间。
8.根据权利要求6所述的多工作模式电路的控制方法，其特征在于，设置所述驱动支路呈断路态包括：
控制所述驱动回路的驱动开关为断开状态，以使所述驱动支路的第一电阻呈断路态；
设置所述驱动支路呈电阻态包括：
控制所述驱动回路的驱动开关为闭合状态，以使所述驱动支路的第一电阻呈电阻态。
9.根据权利要求6所述的多工作模式电路的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
根据所述第二信号至少控制一条所述驱动回路的驱动支路的工作状态，以调节所述驱动电阻的阻值。
10.根据权利要求6所述的多工作模式电路的控制方法，其特征在于，所述工作模式为第一工作模式时，所述控制方法还包括：
采集所述功率半导体器件的特征参数，以分析所述功率半导体器件的老化状态。
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