一种功率半导体模块驱动信号死区监测方法技术

本发明专利技术提供了一种功率半导体模块驱动信号死区监测方法，其实现对IGBT驱动信号死区的实时监控和修正，避免了由主控芯片故障导致的上下桥臂死区时间不足，从而避免上下桥臂直通，降低开关损。其在主控制芯片驱动信号与IGBT驱动电路之间，串入一片CPLD，CPLD内的程序监控主控制芯片驱动信号，监测到同一半桥IGBT上下桥臂驱动信号未设置死区或死区时间不足，可编程逻辑器件将死区时间延长至预置的安全阈值后，再输出至IGBT驱动电路。

【技术实现步骤摘要】
一种功率半导体模块驱动信号死区监测方法
本专利技术涉及半导体驱动的
，具体为一种功率半导体模块驱动信号死区监测方法。
技术介绍
在现代工业中，IGBT器件使用越来越广泛，为了确保可靠地使用IGBT，必须避免出现上桥臂、下桥臂直通现象，桥臂直通会产生额外的不必要功耗甚至热失控，可能会导致IGBT甚至整个逆变器出现故障。但由于IGBT并不是一个理想的开关，开通和关断时间并不是严格相同。为了避免桥臂直通，行业内通常设置死区时间控制机制，这样，可以避免由于不对称的开通和关断时间造成的桥臂直通现象。然而，现有的死区时间为预设的固定值，其无法对IGBT驱动信号死区时间进行实时监控和修正，进而使得在运行过程中无法进行及时修正，一旦设定的死区时间存在缺陷，会导致上下桥臂直通、使得开关损耗增大。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种功率半导体模块驱动信号死区监测方法，其实现对IGBT驱动信号死区的实时监控和修正，避免了由主控芯片故障导致的上下桥臂死区时间不足，从而避免上下桥臂直通，降低开关损。一种功率半导体模块驱动信号死区监测方法，其特征在于：其在主控制芯片驱动信号与IGBT驱动电路之间，串入一片CPLD，CPLD内的程序监控主控制芯片驱动信号，监测到同一半桥IGBT上下桥臂驱动信号未设置死区或死区时间不足，可编程逻辑器件将死区时间延长至预置的安全阈值后，再输出至IGBT驱动电路。其进一步特征在于：其具体监控方法如下，驱动信号为高则该桥臂导通，驱动信号为低则该桥臂截止，定义上下桥臂都截止为状态1，上桥臂导通而下桥臂截止为状态2，上桥臂截止而下桥臂导通为状态3；硬件上电后，CPLD始终监测主控芯片输出的上下桥臂驱动信号的上升/下降沿；若任一驱动信号出现沿跳变，则将该驱动信号对应的标志位置1；由其他状态跳入状态1后，累加器开始累加，若累加器未达到预置门限，则不响应主控芯片驱动信号的上升/下降沿跳变；累加器达到预置门限后，死区计数完成，即已经实现了安全的死区时长，此时，若上桥臂的上升沿标志为1，则将该标志位清零，进入状态2，；若下桥臂的上升沿标志为1，则将该标志位清零，进入状态3；在状态2中，循环监测上桥臂的下降沿标志信号，若该标志置1，则将该标志位清零，进入状态1；在状态3中，循环监测下桥臂的下降沿标志信号，若该标志置1，则将该标志位清零，进入状态1；所述CPLD内设置有累加器，所述CPLD的程序内预设有和累加器比较的门限这个参数，所述累加器比较的门限可进行修改，修改累加器比较的门限即可修改死区的安全阈值。采用本专利技术后，CPLD将死区时间延长至预置的安全阈值后，再将主控芯片的驱动信号输出至IGBT驱动电路，从而避免IGBT桥臂直通，延长IGBT的使用寿命；其实现对IGBT驱动信号死区的实时监控和修正，避免了由主控芯片故障导致的上下桥臂死区时间不足，从而避免上下桥臂直通，降低开关损。附图说明图1为本专利技术的状态设定图示；图2为本专利技术的CPLD始终监测主控芯片输出的上下桥臂驱动信号的上升/下降沿的程序内部标志设定图示；图3为本专利技术监测方法流程图示。具体实施方式一种功率半导体模块驱动信号死区监测方法，见图1-图3：其在主控制芯片驱动信号与IGBT驱动电路之间，串入一片CPLD，CPLD内的程序监控主控制芯片驱动信号，监测到同一半桥IGBT上下桥臂驱动信号未设置死区或死区时间不足，可编程逻辑器件将死区时间延长至预置的安全阈值后，再输出至IGBT驱动电路。其具体监控方法如下，驱动信号为高则该桥臂导通，驱动信号为低则该桥臂截止，定义上下桥臂都截止为状态1，上桥臂导通而下桥臂截止为状态2，上桥臂截止而下桥臂导通为状态3(见图1)；硬件上电后，CPLD始终监测主控芯片输出的上下桥臂驱动信号的上升/下降沿；若任一驱动信号出现沿跳变，则将该驱动信号对应的标志位置1(见图2)；上述设定为程序内预设。见图3，由其他状态跳入状态1后，累加器开始累加，若累加器未达到预置门限，则不响应主控芯片驱动信号的上升/下降沿跳变；累加器达到预置门限后，死区计数完成，即已经实现了安全的死区时长，此时，若上桥臂的上升沿标志为1，则将该标志位清零，指令输出IGBT驱动电路进入状态2，；若下桥臂的上升沿标志为1，则将该标志位清零，指令输出IGBT驱动电路进入状态3；在状态2中，循环监测上桥臂的下降沿标志信号，若该标志置1，则将该标志位清零，指令输出IGBT驱动电路进入状态1；在状态3中，循环监测下桥臂的下降沿标志信号，若该标志置1，则将该标志位清零，指令输出IGBT驱动电路进入状态1；之后重复上述设定进行。CPLD内设置有累加器，CPLD的程序内预设有和累加器比较的门限这个参数，累加器比较的门限可进行修改，修改累加器比较的门限即可修改死区的安全阈值。文中，CPLD的中文名称为复杂可编程逻辑器件；IGBT的中文名称为绝缘栅双极型晶体管，均为行业内常用名词。以上对本专利技术的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本专利技术创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本专利技术创造的实施范围。凡依本专利技术创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率半导体模块驱动信号死区监测方法，其特征在于：其在主控制芯片驱动信号与IGBT驱动电路之间，串入一片CPLD，CPLD内的程序监控主控制芯片驱动信号，监测到同一半桥IGBT上下桥臂驱动信号未设置死区或死区时间不足，可编程逻辑器件将死区时间延长至预置的安全阈值后，再输出至IGBT驱动电路。

【技术特征摘要】
1.一种功率半导体模块驱动信号死区监测方法，其特征在于：其在主控制芯片驱动信号与IGBT驱动电路之间，串入一片CPLD，CPLD内的程序监控主控制芯片驱动信号，监测到同一半桥IGBT上下桥臂驱动信号未设置死区或死区时间不足，可编程逻辑器件将死区时间延长至预置的安全阈值后，再输出至IGBT驱动电路。2.如权利要求1所述的一种功率半导体模块驱动信号死区监测方法，其特征在于：其具体监控方法如下，驱动信号为高则该桥臂导通，驱动信号为低则该桥臂截止，定义上下桥臂都截止为状态1，上桥臂导通而下桥臂截止为状态2，上桥臂截止而下桥臂导通为状态3；硬件上电后，CPLD始终监测主控芯片输出的上下桥臂驱动信号的上升/下降沿；若任一驱动信号出现沿跳变，则将该驱动信号对应的标志位置1；由其他状态跳入状...

【专利技术属性】
技术研发人员：李磊，张雷，黄全安，
申请(专利权)人：苏州绿控新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32