功率设备的控制装置及方法制造方法及图纸

本申请实施例提供一种功率设备的控制装置及方法。所述控制装置包括：输入电路，电平转换电路，高压驱动电路，温度检测电路以及高压切换电路；其中，高压切换电路根据温度控制信号对高压侧功率设备的至少两个栅极电阻进行选择，使得所述高压侧功率设备的开关速度能够被切换。由此，能够根据温度对功率设备的开关速度进行自动切换，从而提高功率设备的性能。

【技术实现步骤摘要】
功率设备的控制装置及方法
本申请实施例涉及半导体

技术介绍
功率设备(PowerDevice，也可称为电源设备)可以包括高压侧(H/S)功率设备和/或低压侧(L/S)功率设备；在对功率设备进行控制的控制装置中，也可以具有高压侧驱动电路和/或低压侧驱动电路。高压侧驱动电路可以根据高压输入信号产生高压驱动信号，对高压侧功率设备进行开启(ON，或者称为导通)或关闭(OFF，或者称为截止)的操作；低压侧驱动电路可以根据低压输入信号产生低压驱动信号，对低压侧功率设备进行开启(ON)或关闭(OFF)的操作。例如，在高压侧可以设置输入电路、电平转换(或者称为电平移位)电路和高压驱动电路等。该输入电路可以根据高压输入信号(例如用HIN表示)产生脉冲信号，该脉冲信号例如是设置(SET)信号或重置(RESET)信号，该电平转换电路可以根据该SET信号或该RESET信号产生开启(ON)信号或关闭(OFF)信号，对高压侧功率设备进行驱动。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
专利技术人发现：在某些结构例如智能功率模块(IPM，IntelligentPowerModule)中，功率设备的开关(SW)速度是固定的；如果希望变更功率设备的开关速度，则需要开发出使用了不同栅极(gate)电阻的多种产品，导致管理成本较大。另一方面，目前的栅极电阻与温度无关是恒定的，即温度的变化不会导致开关速度的变化。由于不能够根据温度有意识地改变开关速度，温度的变化会影响功率设备的性能。本申请实施例提供一种功率设备的控制装置及方法；期望能够根据温度对功率设备的开关速度进行自动切换，从而提高功率设备的性能。根据本申请实施例的第一个方面，提供一种功率设备的控制装置，包括：输入电路，其根据高压输入信号产生高压导通脉冲信号和/或高压截止脉冲信号；电平转换电路，其根据所述高压导通脉冲信号产生用于使高压侧功率设备导通的高压导通信号，和/或，根据所述高压截止脉冲信号产生用于使所述高压侧功率设备截止的高压截止信号；高压驱动电路，其根据所述高压导通信号或者所述高压截止信号，驱动所述高压侧功率设备；温度检测电路，其检测所述高压侧功率设备的温度并生成第一温度控制信号，所述第一温度控制信号经由所述电平转换电路而形成高压选择信号；以及高压切换电路，其根据所述高压选择信号对所述高压侧功率设备的至少两个栅极电阻进行选择，使得所述高压侧功率设备的开关速度能够被切换。根据本申请实施例的第二个方面，提供一种负载装置，所述负载装置包括至少一组半桥电路以及如上所述的控制装置。根据本申请实施例的第三个方面，提供一种功率设备的控制方法，包括：根据高压输入信号产生高压导通脉冲信号和/或高压截止脉冲信号；根据所述高压导通脉冲信号产生用于使高压侧功率设备导通的高压导通信号，和/或，根据所述高压截止脉冲信号产生用于使所述高压侧功率设备截止的高压截止信号；根据所述高压导通信号或者所述高压截止信号，驱动所述高压侧功率设备；检测所述高压侧功率设备的温度并生成第一温度控制信号，所述第一温度控制信号经由电平转换电路而形成高压选择信号；以及根据所述高压选择信号对所述高压侧功率设备的至少两个栅极电阻进行选择，使得所述高压侧功率设备的开关速度能够被切换。本申请实施例的有益效果在于：高压切换电路根据温度控制信号对高压侧功率设备的至少两个栅极电阻进行选择，使得所述高压侧功率设备的开关速度能够被切换。由此，能够根据温度对功率设备的开关速度进行自动切换，从而提高功率设备的性能。参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明在本申请实施例的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。此外，在附图中，类似的标号表示几个附图中对应的部件，并可用于指示多于一种实施方式中使用的对应部件。图1是本申请实施例的功率设备的控制装置的一个示意图；图2是本申请实施例的切换电路的一个示例图；图3是本申请实施例的切换电路的另一个示例图；图4是本申请实施例的切换电路的另一个示例图；图5是本申请实施例的功率设备的控制装置的另一个示意图；图6是本申请实施例的温度控制信号的示例图；图7是本申请实施例的功率设备的控制装置的部分部件的示意图；图8是本申请实施例的第一转换信号和第二转换信号的示意图；图9是本申请实施例的功率设备的控制装置的另一部分部件的示意图；图10是本申请实施例的各个信号的一个时序示意图；图11是本申请实施例的功率设备的控制装置的另一部分部件的示意图；图12是本申请实施例的第一转换信号和第二转换信号的另一示意图；图13是本申请实施例的功率设备的控制装置的另一部分部件的示意图；图14是本申请实施例的各个信号的另一个时序示意图；图15是本申请实施例的功率设备的控制装置的另一部分部件的示意图；图16是本申请实施例的各个信号的另一个时序示意图；图17是本申请实施例的功率设备的控制装置的另一部分部件的示意图；图18是本申请实施例的各个信号的另一个时序示意图；图19是本申请实施例的功率设备的控制方法的一个示意图。具体实施方式参照附图，通过下面的说明书，本申请的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本申请的特定实施方式，其表明了其中可以采用本申请的原则的部分实施方式，应了解的是，本申请不限于所描述的实施方式，相反，本申请包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。在本申请实施例中，术语“第一”、“第二”等用于对不同元素从称谓上进行区分，但并不表示这些元素的空间排列或时间顺序等，这些元素不应被这些术语所限制。术语“和/或”包括相关联列出的术语的一种或多个中的任何一个和所有组合。术语“包含”、“包括”、“具有”等是指所陈述的特征、元素、元件或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、元素、元件或组件。在本申请实施例中，单数形式“一”、“该”等包括复数形式，应广义地理解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率设备的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：/n输入电路，其根据高压输入信号产生高压导通脉冲信号和/或高压截止脉冲信号；/n电平转换电路，其根据所述高压导通脉冲信号产生用于使高压侧功率设备导通的高压导通信号，和/或，根据所述高压截止脉冲信号产生用于使所述高压侧功率设备截止的高压截止信号；/n高压驱动电路，其根据所述高压导通信号或者所述高压截止信号，驱动所述高压侧功率设备；/n温度检测电路，其检测所述高压侧功率设备的温度并生成第一温度控制信号，所述第一温度控制信号经由所述电平转换电路而形成高压选择信号；以及/n高压切换电路，其根据所述高压选择信号对所述高压侧功率设备的至少两个栅极电阻进行选择，使得所述高压侧功率设备的开关速度能够被切换。/n

【技术特征摘要】
1.一种功率设备的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：
输入电路，其根据高压输入信号产生高压导通脉冲信号和/或高压截止脉冲信号；
电平转换电路，其根据所述高压导通脉冲信号产生用于使高压侧功率设备导通的高压导通信号，和/或，根据所述高压截止脉冲信号产生用于使所述高压侧功率设备截止的高压截止信号；
高压驱动电路，其根据所述高压导通信号或者所述高压截止信号，驱动所述高压侧功率设备；
温度检测电路，其检测所述高压侧功率设备的温度并生成第一温度控制信号，所述第一温度控制信号经由所述电平转换电路而形成高压选择信号；以及
高压切换电路，其根据所述高压选择信号对所述高压侧功率设备的至少两个栅极电阻进行选择，使得所述高压侧功率设备的开关速度能够被切换。


2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括：
门闩信号产生电路，其在被输入了所述第一温度控制信号的情况下，产生至少一个门闩信号；所述至少一个门闩信号与所述高压导通脉冲信号经由所述电平转换电路形成第一转换信号，和/或，所述至少一个门闩信号与所述高压截止脉冲信号经由所述电平转换电路形成第二转换信号；以及
选择信号产生电路，其根据所述第一转换信号和/或所述第二转换信号，生成至少一个高压选择信号；
所述高压切换电路还根据所述至少一个高压选择信号对所述至少两个栅极电阻进行选择，来切换所述高压侧功率设备的开关速度。


3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述门闩信号产生电路还产生对所述高压选择信号进行复位的复位信号；所述复位信号、所述至少一个门闩信号与所述高压导通脉冲信号经由所述电平转换电路形成所述第一转换信号，和/或，所述复位信号、所述至少一个门闩信号与所述高压截止脉冲信号经由所述电平转换电路形成所述第二转换信号。


4.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，在所述高压导通脉冲信号和/或所述高压截止脉冲信号被生成的情况下，所述复位信号与所述第一温度控制信号无关地被产生。


5.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，在所述高压导通脉冲信号和/或所述高压截止脉冲信号被生成的情况下，所述复位信号在所述第一温度控制信号的电压发生变化时被产生。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：内藤裕也，舩仓清一，
申请(专利权)人：三垦电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP