功率半导体的驱动电路及功率半导体器件制造技术

本发明专利技术公开了一种功率半导体器件的驱动电路及功率半导体器件。其中驱动电路包括驱动信号输出端、主驱动导通模块、主驱动关断模块、辅助驱动导通模块、辅助驱动关断模块和逻辑控制模块；逻辑控制模块用于根据所述驱动导通信号通过第一逻辑控制端输出第一逻辑控制信号；辅助驱动导通模块用于根据第一逻辑控制信号辅助增大驱动导通信号的电流；逻辑控制模块用于根据驱动导通信号通过第二逻辑控制端输出第二逻辑控制信号；辅助驱动关断模块用于根据第二逻辑控制信号辅助增大驱动关断信号的电流。本发明专利技术提供的技术方案，实现了根据功率半导体器件的开关过程对驱动信号辅助调整，降低了功率半导体的开关损耗，提高了开关效率。提高了开关效率。提高了开关效率。

【技术实现步骤摘要】
功率半导体的驱动电路及功率半导体器件


[0001]本专利技术实施例涉及电子驱动技术，尤其涉及一种功率半导体的驱动电路及功率半导体器件。

技术介绍

[0002]随着功率半导体器件技术的进步，功率半导体器件的功率密度不断提高。因此对器件的驱动电路的要求也越来越高。
[0003]现有技术中功率半导体驱动回路单一，不能根据功率半导体器件特性及其开关过程中器件状态实时调整驱动回路输出信号，导致器件开关过程损耗过高。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种功率半导体的驱动电路及功率半导体器件，实现了根据功率半导体器件的开关过程对驱动信号辅助调整，降低了功率半导体的开关损耗，提高了开关效率。
[0005]本专利技术实施例提供了一种功率半导体器件的驱动电路，包括：驱动信号输出端、主驱动导通模块、主驱动关断模块、辅助驱动导通模块、辅助驱动关断模块和逻辑控制模块；
[0006]所述主驱动导通模块的控制端和所述主驱动关断模块的控制端连接后接入脉冲控制信号，其中，所述脉冲控制信号包括第一电平和第二电平，所述第一电平与所述第二电平极性相反；所述主驱动导通模块的输出端和所述主驱动关断模块的输出端连接后与所述驱动信号输出端连接；所述主驱动导通模块用于根据所述第一电平输出驱动导通信号；所述主驱动关断模块用于根据所述第二电平输出驱动关断信号；
[0007]所述辅助驱动导通模块输出端连接所述主驱动导通模块输出端；所述辅助驱动导通模块的控制端连接所述逻辑控制模块第一输出端；所述辅助驱动关断模块输出端连接所述主驱动关断模块输出端；所述辅助驱动关断模块的控制端连接所述逻辑控制模块第二输出端；
[0008]所述逻辑控制模块第一输入端连接所述驱动信号输出端，所述逻辑控制模块用于根据所述驱动导通信号通过所述第一逻辑控制端输出第一逻辑控制信号；所述辅助驱动导通模块用于根据所述第一逻辑控制信号辅助增大所述驱动导通信号的电流；所述逻辑控制模块用于根据所述驱动导通信号通过所述第二逻辑控制端输出第二逻辑控制信号；所述辅助驱动关断模块用于根据所述第二逻辑控制信号辅助增大所述驱动关断信号的电流。
[0009]可选的，所述逻辑控制模块还用于当所述驱动导通信号小于第一参考信号或所述驱动导通信号大于所述第二参考信号时输出所述第一逻辑控制信号，
[0010]当所述驱动导通信号大于所述第一参考信号小于所述第二参考信号时输出所述第三逻辑控制信号；
[0011]当所述驱动关断信号小于所述第一参考信号或所述驱动关断信号大于所述第二参考信号时，输出所述第二逻辑控制信号；
[0012]当所述驱动关断信号大于所述第一参考信号小于所述第二参考信号时，输出所述
第四逻辑控制信号；其中，所述第一参考信号包括功率半导体器件的门槛电压值；所述第二参考信号包括所述功率半导体器件米勒平台电压值。
[0013]可选的，所述主驱动导通模块包括第一开关管和第一电阻，所述主驱动关断模块包括第二开关管和第二电阻；
[0014]所述第一开关管的控制端和所述第二开关管的控制端连接后接入所述脉冲控制信号；所述第一开关管第二端接入电源信号，所述第一开关管第一端与所述主驱动模块输出端之间通过所述第一电阻连接；所述第二开关管第一端与所述主驱动模块输出端之间通过所述第二电阻连接，所述第二开关管第二端接地；所述第一开关管用于在所述脉冲控制信号为第一电平时导通；所述第二开关管用于在所述脉冲控制信号为第二电平时导通。
[0015]可选的，所述辅助驱动导通模块包括第三开关管和第四电阻，所述辅助驱动关断模块包括第四开关管和第五电阻；
[0016]所述第三开关管的控制端连接所述逻辑控制模块的第一输出端，所述第三开关管的第二端接入电源信号，所述第三开关管的第一端与所述驱动信号输出端之间通过所述第四电阻连接，所述第四开关管的控制端连接所述逻辑控制模块的第二输出端，所述第四开关管的第二端接地，所述第四开关管的第一端与所述驱动信号输出端之间通过所述第五电阻连接；所述第三开关管用于根据所述第一逻辑控制信号导通；所述第四开关管用于根据所述第二逻辑控制信号导通。
[0017]可选的，所述逻辑控制模块包括比较单元和信号处理单元；
[0018]所述比较单元第一输入端连接所述驱动信号输出端，所述比较单元第二输入端连接第一参考信号输出端，所述比较单元第三输入端连接第二参考信号输出端；所述比较单元用于当所述驱动导通信号小于所述第一参考信号或所述驱动导通信号大于所述第二参考信号时输出第一信号，当所述驱动关断信号小于所述第一参考信号或所述驱动关断信号大于所述第二参考信号时，输出第二信号；所述信号处理单元的第一输入端连接所述比较单元的输出端；所述信号处理单元的第二输入端接入脉冲控制信号；；所述信号处理单元用于根据所述第一信号和所述第一电平输出所述第一逻辑控制信号，根据所述第二信号和所述第二电平输出所述第二逻辑控制信号。
[0019]可选的，所述比较单元包括第一比较器、第二比较器、第六电阻、第七电阻、第二比较器、第八电阻、第九电阻和第一与非门；所述第一比较器第一输入端通过所述第七电阻连接所述驱动信号输出端，所述第一比较器第二输入端通过所述第六电阻连接所述第一参考信号输出端，
[0020]所述第二比较器第一输入端通过所述第九电阻连接所述第二参考信号输出端，所述第二比较器第二输入端通过第八电阻连接所述驱动信号输出端；
[0021]所述第一与非门第一输入端连接所述第一比较器输出端；所述第一与非门第二输入端连接所述第二比较器输出端；所述第一与非门用于当所述驱动导通信号小于所述第一参考信号或所述驱动导通信号大于所述第二参考信号时输出第一信号，当所述驱动关断信号小于所述第一参考信号或所述驱动关断信号大于所述第二参考信号时，输出第二信号。
[0022]可选的，所述信号处理单元包括与门、第二与非门、反相器、第十电阻和第十一电阻；
[0023]所述与门第一端接入脉冲控制信号；所述与门第二端连接所述比较单元输出端；
所述与门输出端与所述逻辑控制模块的第一输出端之间通过所述第十电阻连接；所述与门用于当所述比较单元输出所述第一信号时输出第一逻辑控制信号；
[0024]所述反相器输入端接入脉冲控制信号；所述第二与非门第二输入端连接所述反相器输出端，所述第二与非门第一输入端连接所述比较单元输出端；所述第二与非门与所述逻辑控制模块的第二输出端之间通过所述第十一电阻连接；所述与非门用于当所述比较单元输出所述第二信号时输出第二逻辑控制信号。
[0025]可选的，所述功率半导体器件的驱动电路，还包括强弱电信号隔离及电平转换模块，所述主驱动导通模块的控制端和所述主驱动关断模块的控制端连接后与所述强弱电信号隔离及电平转换模块输出端连接，所述强弱电信号隔离及电平转换模块用于提供所述脉冲控制信号。
[0026]可选的，所述功率半导体器件的驱动电路，还包括限流电阻，所述强弱电信号隔离及电平转换模块输出端通过所述限流电阻与所述主驱动导通模块的控制端和所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率半导体器件的驱动电路，其特征在于，包括：驱动信号输出端、主驱动导通模块、主驱动关断模块、辅助驱动导通模块、辅助驱动关断模块和逻辑控制模块；所述主驱动导通模块的控制端和所述主驱动关断模块的控制端连接后接入脉冲控制信号，其中，所述脉冲控制信号包括第一电平和第二电平，所述第一电平与所述第二电平极性相反；所述主驱动导通模块的输出端和所述主驱动关断模块的输出端连接后与所述驱动信号输出端连接；所述主驱动导通模块用于根据所述第一电平输出驱动导通信号；所述主驱动关断模块用于根据所述第二电平输出驱动关断信号；所述辅助驱动导通模块输出端连接所述主驱动导通模块输出端；所述辅助驱动导通模块的控制端连接所述逻辑控制模块第一输出端；所述辅助驱动关断模块输出端连接所述主驱动关断模块输出端；所述辅助驱动关断模块的控制端连接所述逻辑控制模块第二输出端；所述逻辑控制模块第一输入端连接所述驱动信号输出端，所述逻辑控制模块用于根据所述驱动导通信号通过所述第一逻辑控制端输出第一逻辑控制信号；所述辅助驱动导通模块用于根据所述第一逻辑控制信号辅助增大所述驱动导通信号的电流；所述逻辑控制模块用于根据所述驱动导通信号通过所述第二逻辑控制端输出第二逻辑控制信号；所述辅助驱动关断模块用于根据所述第二逻辑控制信号辅助增大所述驱动关断信号的电流。2.根据权利要求1所述的功率半导体器件的驱动电路，其特征在于，所述逻辑控制模块还用于当所述驱动导通信号小于第一参考信号或所述驱动导通信号大于所述第二参考信号时输出所述第一逻辑控制信号；当所述驱动导通信号大于所述第一参考信号小于所述第二参考信号时输出所述第三逻辑控制信号；当所述驱动关断信号小于所述第一参考信号或所述驱动关断信号大于所述第二参考信号时，输出所述第二逻辑控制信号；当所述驱动关断信号大于所述第一参考信号小于所述第二参考信号时，输出所述第四逻辑控制信号；其中，所述第一参考信号包括功率半导体器件的门槛电压值；所述第二参考信号包括所述功率半导体器件米勒平台电压值。3.根据权利要求1所述的功率半导体器件的驱动电路，其特征在于，所述主驱动导通模块包括第一开关管和第一电阻，所述主驱动关断模块包括第二开关管和第二电阻；所述第一开关管的控制端和所述第二开关管的控制端连接后接入所述脉冲控制信号；所述第一开关管第二端接入电源信号，所述第一开关管第一端与所述主驱动模块输出端之间通过所述第一电阻连接；所述第二开关管第一端与所述主驱动模块输出端之间通过所述第二电阻连接，所述第二开关管第二端接地；所述第一开关管用于在所述脉冲控制信号为第一电平时导通；所述第二开关管用于在所述脉冲控制信号为第二电平时导通。4.根据权利要求1所述的功率半导体器件的驱动电路，其特征在于，所述辅助驱动导通模块包括第三开关管和第四电阻，所述辅助驱动关断模块包括第四开关管和第五电阻；所述第三开关管的控制端连接所述逻辑控制模块的第一输出端，所述第三开关管的第二端接入电源信号，所述第三开关管的第一端与所述驱动信号输出端之间通过所述第四电阻连接，所述第四开关管的控制端连接所述逻辑控制模块的第二输出端，所述第四开关管的第二端接地，所述第四开关管的第一端与所述驱动信号输出端之间通过所述第五电阻连
接；所述第三开关管用于根据所述第一逻辑控制信号导通；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦晨，孙浩，柯威威，
申请(专利权)人：上海金脉电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：