栅极驱动电路.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114667681A(43)申请公布日2022.06.24(21)申请号202080078521.2(74)专利代理机构北京同立钧成知识产权代理(22)申请日2020.09.30有限公司11205专利代理师贺财俊黄健(30)优先权数据2019-2309832019.12.20JP(51)Int.Cl.H03K17/082(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日H03K17/08(2006.01)2022.05.12H03K17/567(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据H02M1/00(2007.01)PCT/JP2020/0373812020.09.30H02M1/08(2006.01)(87)PCT国际申请的公布数据WO2021/124644JA2021.06.24(71)申请人株式会社田村制作所地址日本东京练马区东大泉1丁目19番43号(邮递区号:178-8511)(72)发明人柴田比佐志权利要求书2页说明书13页附图16页(54)发明名称栅极驱动电路(57)摘要本发明提供一种栅极驱动电路，实现遮挡时间的精度提高及对误动作的宽容度的提高。本发明的栅极驱动电路对电力半导体开关进行驱动，其特征在于包括：比较电路，将所述电力半导体开关的集电极‑发射极电压、与规定的阈值电压进行比较；以及时间测量电路，在所述比较电路检测到所述集电极‑发射极电压超过所述阈值电压后开始测量时间，且所述栅极驱动电路包括：输出电路，在所述时间测量电路测量了待机保留时间(遮挡时间)后，输出意指电力半导体开关为异常状态的异常信号。CN114667681ACN114667681A权利要求书1/2页1.一种栅极驱动电路，对电力半导体开关进行驱动，其特征在于包括：比较电路，将所述电力半导体开关的集电极‑发射极电压、与规定的阈值电压进行比较；以及时间测量电路，在所述比较电路检测到所述集电极‑发射极电压超过所述阈值电压后开始测量时间，且所述栅极驱动电路包括：输出电路，在所述时间测量电路测量了待机保留时间后，输出意指电力半导体开关为异常状态的异常信号。2.根据权利要求1所述的所述栅极驱动电路，其特征在于，所述比较电路在所述电力半导体开关刚从断开动作转变为接通动作后、或者所述电力半导体开关为饱和状态的状况下，由规定的障碍或异常导致集电极电流增大，所述电力半导体开关成为去饱和状态的情况下，将所述集电极‑发射极电压、与规定的所述阈值电压进行比较。3.根据权利要求1或2所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述异常信号意指根据规定的输出信号变化为规定的值而所述电力半导体开关为去饱和状态的信号。4.根据权利要求1至3中任一项所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述时间测量电路包括：充电用电容器，为施加有一定的电流值的充电电流的电容器，且用于将伴随充电而所述电容器的端子间电压上升直到成为规定的电压值为止的时间设为待机保留时间；以及充电电流迂回路，当所述电力半导体开关处于饱和状态，且集电极‑发射极电压的值为所述比较器的阈值电压以下时，使所述一定的充电电流值的电流迂回，不使充电电流流入所述充电用电容器，而将所述充电用电容器的初始电荷设为0，所述比较电路在所述电力半导体开关为去饱和状态，且检测到集电极‑发射极电压超过所述比较电路的所述阈值电压的情况下，使所述充电电流迂回路阻断，从所述电容器的初始电荷为0的状态起使所述一定的充电电流值流入电容器。5.根据权利要求4所述的栅极驱动电路，其特征在于，在输出使作为驱动对象的所述电力半导体开关从断开状态向接通状态转变的信号后，直到所述电力半导体开关实际成为接通动作为止产生延迟时间的情况下，包括：第一初始电荷充电电路，使初始电荷残留于所述充电用电容器，产生短了所述初始电荷的充电时间的程度的、所述待机保留时间，所述输出电路在所述时间测量电路测量了所述短的待机保留时间后，输出意指电力半导体开关为去饱和状态的异常信号。6.根据权利要求4所述的栅极驱动电路，其特征在于，在输出使作为驱动对象的所述电力半导体开关从断开状态向接通状态转变的信号后，直到所述电力半导体开关实际成为接通动作为止产生延迟时间的情况下，所述充电电流迂回电路包括：使所述充电电流迂回的迂回开关、与与所述迂回开关直接连接的初始电荷电阻的串联电路，2CN114667681A权利要求书2/2页即便在通过所述充电电流迂回电路使充电电流迂回的情况下，也以所述初始电荷电阻的程度使初始电荷残留于充电用电容器，产生短了所述初始电荷的充电时间的程度的、所述待机保留时间，所述输出电路在所述时间测量电路测量了短了的所述待机保留时间后，输出意指电力半导体开关为去饱和状态的异常信号。7.根据权利要求1至6中任一项所述的栅极驱动电路，其特征