栅极驱动器系统和在切换状态之间驱动晶体管的方法技术方案

公开了一种栅极驱动器系统和在切换状态之间驱动晶体管的方法。该栅极驱动器系统包括：栅极驱动器电路，该栅极驱动器电路耦接至晶体管的栅极端子并且被配置成在多个导通切换事件期间产生导通电流以使晶体管导通，其中，栅极驱动器电路包括第一驱动器和第二驱动器，该第一驱动器被配置成将导通电流的第一部分供应到栅极端子以对栅极电压的第一部分充电，该第二驱动器被配置成在第一升压时段期间，将导通电流的第二部分供应到栅极端子以对栅极电压的第二部分充电；测量电路，其被配置成针对导通切换事件测量指示负载电流的振荡的晶体管参数；以及控制器，其被配置成接收所测量的晶体管参数并且基于所测量的晶体管参数来调节第一升压时段的长度。数来调节第一升压时段的长度。数来调节第一升压时段的长度。

【技术实现步骤摘要】
栅极驱动器系统和在切换状态之间驱动晶体管的方法


[0001]本公开一般地涉及电子学领域，并且具体地涉及在导通期间主动跟 踪功率晶体管的切换速度控制以及调节切换速度。

技术介绍

[0002]现代装置在机动车辆、消费和工业应用中的许多功能，诸如转换电 能以及驱动电机或电动机器，依赖于功率半导体装置。例如，仅举几个 例子，绝缘栅双极晶体管(IGBT)、金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET)以及二极管已经用于各种应用，包括但不限于电源和功率 转换器中的开关。
[0003]功率半导体装置通常包括被配置成沿着装置的两个负载端子结构之 间的负载电流路径传导负载电流的半导体结构。此外，负载电流路径可 以借助于控制电极(有时被称为栅电极)来控制。例如，在从例如驱动 器单元接收到相应的控制信号时，控制电极可以将功率半导体装置设置 为处于导通状态和阻断状态之一。
[0004]功率晶体管是可以用于驱动负载电流的功率半导体装置。存在用于 使功率晶体管切换成导通和关断的导通过程和关断过程。在导通过程期 间，栅极驱动器集成电路(IC)用于向功率晶体管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种栅极驱动器系统，其被配置成在切换状态之间驱动功率电路中的晶体管，所述栅极驱动器系统包括：栅极驱动器电路，其耦接至所述晶体管的栅极端子，并且被配置成控制所述栅极端子处的栅极电压以在所述切换状态之间驱动所述晶体管，所述栅极驱动器电路被配置成在多个导通切换事件期间产生导通电流以使所述晶体管导通，其中，所述栅极驱动器电路包括第一驱动器，所述第一驱动器被配置成将所述导通电流的第一部分供应到所述栅极端子以对所述栅极电压的第一部分充电，其中，所述栅极驱动器电路包括第二驱动器，所述第二驱动器被配置成在第一升压时段期间将所述导通电流的第二部分供应到所述栅极端子以对所述栅极电压的第二部分充电；以及控制电路，其被配置成针对所述晶体管转变到导通状态的第一导通切换事件而测量指示负载电流的振荡的晶体管参数，其中，所述控制电路被配置成控制所述第一驱动器以供应所述导通电流的第一部分，并且控制所述第二驱动器以供应所述导通电流的第二部分，其中，所述控制电路还被配置成基于所测量的晶体管参数来调节所述第一升压时段的长度。2.根据权利要求1所述的栅极驱动器系统，其中，所述控制电路被配置成在所述第一导通切换事件的振荡监测时段内监测所测量的晶体管参数，并且基于在所述振荡监测时段内对所测量的晶体管参数的监测而针对随后的导通切换事件来调节所述第一升压时段的长度。3.根据权利要求2所述的栅极驱动器系统，其中，所述振荡监测时段是所述第一导通切换事件的预定部分，并且所述控制电路被配置成在所述振荡监测时段与所述随后的导通切换事件之间的时段期间，针对所述随后的导通切换事件来更新所述第一升压时段的长度。4.根据权利要求1所述的栅极驱动器系统，其中，所述第二驱动器被配置成在所述第一升压时段开始时、在所述第一升压时段的长度内激活所述导通电流的第二部分的流动，并且在所述第一升压时段结束时去激活所述导通电流的第二部分的流动，以停止所述导通电流的第二部分的流动。5.根据权利要求1所述的栅极驱动器系统，其中，所述晶体管参数是所述晶体管的负载电流的时间导数或所述晶体管的负载路径参数，所述晶体管的负载路径参数与所述晶体管的负载电流的时间导数成比例。6.根据权利要求5所述的栅极驱动器系统，其中，所述控制电路被配置成将所述晶体管参数与负阈值进行比较以产生比较结果，并且基于所述比较结果来调节所述第一升压时段的长度。7.根据权利要求6所述的栅极驱动器系统，其中：在所述第一导通切换事件期间，所述控制电路被配置成将所述晶体管参数与所述负阈值进行比较以生成所述比较结果，并且所述控制电路被配置成基于所述比较结果，针对随后的导通切换事件来调节所述第一升压时段的长度。8.根据权利要求6所述的栅极驱动器系统，其中：所述控制电路被配置成在所述第一导通切换事件的振荡监测时段开始时发起所述晶
体管参数与所述负阈值的比较，并且在所述第一导通切换事件的所述振荡监测时段期间监测所述比较，所述比较结果指示在所述第一导通切换事件的所述振荡监测时段期间的任何点处所述晶体管参数是否变得小于所述负阈值。9.根据权利要求6所述的栅极驱动器系统，其中：所述比较结果指示在所述第一导通切换事件的振荡监测时段期间所述晶体管参数是否变得小于所述负阈值，在所述第一导通切换事件的所述振荡监测时段期间所述晶体管参数变得小于所述负阈值的第一条件下，所述控制电路被配置成针对随后的导通切换事件减小所述第一升压时段的长度，并且在所述第一导通切换事件的所述振荡监测时段期间所述晶体管参数没有变得小于所述负阈值的第二条件下，所述控制电路被配置成针对所述随后的导通切换事件增加所述第一升压时段的长度。10.根据权利要求5所述的栅极驱动器系统，其中，所述控制电路包括：比较器，其被配置成测量杂散电感两端的电压差，所述杂散电感被串联耦接至所述晶体管并且所述负载电流流过所述杂散电感，所述电压差是所述晶体管的所述负载路径参数，所述晶体管的负载路径参数与所述晶体管的负载电流的时间导数成比例，以及处理电路，其被配置成将所测量的电压差转换为所述负载电流的时间导数。11.根据权利要求1所述的栅极驱动器系统，其中，所述导通电流的第二部分是补充所述导通电流的第一部分的升压导通电流。12.根据权利要求1所述的栅极驱动器系统，其中，所述第一升压时段出现在由于所述晶体管从关断状态转变为导通状态所引起的所述栅极电压的瞬变时段的一部分期间。13.根据权利要求1所述的栅极驱动器系统，其中：所述第二驱动器被配置成在第二升压时段期间将所述导通电流的第三部分供应到所述栅极端子，以对所述栅极电压的第三部分进行充电，并且所述控制电路被配置成控制所述第二驱动器以供应所述导通电流的第三部分，其中，所述控制电路还被配置成基于所测量的晶体管参数来调节所述第二升压时段的触发时间，其中，所述第二升压时段的所述触发时间是所述第二驱动器发起将所述导通电流的第三部分供应到所述栅极端子的时间。14.根据权利要求13所述的栅极驱动器系统，其中，所述第二升压时段的长度是固定的，并且所述第一升压时段的长度在所述多个导通切换事件中是可变化的。15.根据权利要求13所述的栅极驱动器系统，其中，所述第一升压时段的触发时间是固定的，并且所述第二升压...

【专利技术属性】
技术研发人员：李哲明，马克马蒂亚斯，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：