使用接地栅极端子的逆变器开关器件的有源栅极钳位制造技术

一种用于电动车辆的逆变器包括具有在正母线和地母线之间串联的上部和下部晶体管的相脚。上部和下部栅极驱动电路向上部和下部晶体管提供栅极驱动信号。每个栅极驱动电路包括用于停用上部和下部晶体管的有源钳位。晶体管包括半导体器件，每个半导体器件具有各自的栅极、集电极、和发射极端子。每对栅极和发射极端子适于在其间提供增强的共源极电感。每个栅极端子适于连接到驱动电路的地电压。每个相应的有源钳位包括P沟道MOSFET，P沟道MOSFET的源极端子连接到相应晶体管的栅极端子并且P沟道MOSFET的漏极端子绕过相应的增强的共源极电感而连接到相应晶体管的发射极端子。

Active gate clamp for inverter switching devices using grounded gate terminals

An inverter for electric vehicles includes a phase foot with upper and lower transistors in series between a positive bus and a ground bus. The upper and lower gate drive circuits provide gate drive signals to the upper and lower transistors. Each gate drive circuit includes an active clamp for disabling the upper and lower transistors. The transistor includes a semiconductor device, each of which has its own gate, collector, and emission terminal. Each pair of grid and emitter terminals is suitable for providing an enhanced common source inductance between them. Each gate terminal is adapted to connect to the ground voltage of the drive circuit. Each corresponding active clamp includes a P-channel MOSFET, a P-channel MOSFET source terminal connected to the gate terminal of the corresponding transistor and a P-channel MOSFET drain terminal connected to the emission terminal of the corresponding transistor bypassing the corresponding enhanced common-source inductance.

【技术实现步骤摘要】
使用接地栅极端子的逆变器开关器件的有源栅极钳位
本专利技术大体涉及电动车辆驱动系统的逆变桥中的功率开关器件，并且更具体地，涉及用于避免逆变器中的功率开关器件意外激活的有源栅极钳位(activegateclamping)。
技术介绍
混合动力电动车辆(hybridelectricvehicle，HEV)、插电式混合动力电动车辆(plug-inhybridelectricvehicle，PHEV)、和电池电动车辆(batteryelectricvehicle，BEV)等电动车辆使用逆变器驱动的电机提供牵引扭矩。典型的电驱动系统可以包括通过接触开关连接到可变电压转换器(variablevoltageconverter，VVC)的DC(直流)电源(例如电池组或燃料电池)，以调节跨越主DC链路电容器两端的主母线电压。逆变器连接在主母线和牵引马达之间，以便于将DC母线功率转换成连接到马达绕组的AC(交流)电压，以推进车辆。逆变器包括以具有多个相脚的桥接配置连接的晶体管开关器件(例如绝缘栅双极晶体管，IGBT(insulatedgatebipolartransistor))。典型的配置包括由具有三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由牵引马达驱动的车辆用的电驱动器，包括：具有正极母线和地母线的DC链路，所述DC链路配置为接收DC电源电压；在所述正极母线和所述地母线之间以桥式配置连接的多个相脚，每个所述相脚具有串联的上部晶体管和下部晶体管、以及提供相脚输出端的中间连接点；和用于每个所述相脚的、分别向所述上部晶体管和所述下部晶体管提供栅极驱动信号的上部栅极驱动电路和下部栅极驱动电路，其中每个所述驱动电路包括用于分别停用所述上部晶体管和所述下部晶体管的有源钳位；其中所述晶体管包括半导体器件，并且所述半导体器件各自具有相应的栅极、集电极、和发射极端子；其中每对栅极和发射极端子适于在所述栅极和发射极端子之间提供增强的共源极...

【技术特征摘要】
2017.02.07 US 15/426,2881.一种由牵引马达驱动的车辆用的电驱动器，包括：具有正极母线和地母线的DC链路，所述DC链路配置为接收DC电源电压；在所述正极母线和所述地母线之间以桥式配置连接的多个相脚，每个所述相脚具有串联的上部晶体管和下部晶体管、以及提供相脚输出端的中间连接点；和用于每个所述相脚的、分别向所述上部晶体管和所述下部晶体管提供栅极驱动信号的上部栅极驱动电路和下部栅极驱动电路，其中每个所述驱动电路包括用于分别停用所述上部晶体管和所述下部晶体管的有源钳位；其中所述晶体管包括半导体器件，并且所述半导体器件各自具有相应的栅极、集电极、和发射极端子；其中每对栅极和发射极端子适于在所述栅极和发射极端子之间提供增强的共源极电感；其中每个栅极端子适于连接到所述驱动电路的接地电压；并且其中每个相应的有源钳位包括P沟道MOSFET，所述P沟道MOSFET的源极端子连接到相应的晶体管的所述栅极端子，所述P沟道MOSFET的漏极端子绕过所述相应的增强的共源极电感而连接到所述相应的晶体管的所述发射极端子。2.根据权利要求1所述的电驱动器，其中所述栅极驱动信号包括相对于所述接地电压的负信号电压，所述负信号电压选择性地施加到相应的发射极端子而不绕过所述相应的增强的共源极电感。3.根据权利要求2所述的电驱动器，其中所述栅极驱动电路各自包括互补的MOSFET对，每个互补的MOSFET将相应的栅极信号连接到相应的发射极端子。4.根据权利要求3所述的电驱动器，其中每个相应的增强的共源极电感包括相应的导通的共源极电感和相应的关断的共源极电感，其中所述相应的导通的共源极电感和所述相应的关断的共源极电感分别连接到所述互补的MOSFET中的相应的一个。5.根据权利要求4所述的电驱动器，其中所述相应的导通的共源极电感和所述相应的关断的共源极电感不相等。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐竹娴，陈清麒，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US