本發(fā)明涉及門極驅(qū)動電路領(lǐng)域，更具體而言，本發(fā)明涉及一種用于確定門極驅(qū)動電路中的寄生電感的方法，一種門極驅(qū)動電路，以及一種包括該門極驅(qū)動電路的印刷電路板。

背景技術(shù)：

1、在門極驅(qū)動電路中，由于電路板布局、線路長度、線圈繞組等因素會產(chǎn)生不期望的寄生電感。寄生電感的存在對于門極驅(qū)動電路可能會產(chǎn)生一些不良影響例如，它會導致電流的瞬時變化速度減慢，從而影響開關(guān)管的響應時間和效率。為了減小寄生電感的影響，可以采取一些措施，例如優(yōu)化電路布局、減少線路長度、合理設(shè)計線圈繞組等，然而，這些措施并不能完全消除寄生電感。

2、此外，寄生電感還可能引起電壓尖峰和振蕩，對電路的穩(wěn)定性和可靠性產(chǎn)生負面影響。例如，在igbt的導通或關(guān)斷過程中，驅(qū)動電路中的寄生電感會導致igbt的g極與e極之間的電壓抖動，這容易引起igbt的誤動作，影響igbt的使用壽命。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出了一種用于確定門極驅(qū)動電路中的寄生電感的方法，所述寄生電感設(shè)置在所述門極驅(qū)動電路的輸出端與待被驅(qū)動的功率器件之間，所述門極驅(qū)動電路還包括串聯(lián)連接在所述寄生電感與所述待被驅(qū)動的功率器件之間的驅(qū)動電阻，其中，所述方法包括以下步驟：

2、監(jiān)測所述寄生電感與所述門極驅(qū)動電路的輸出端之間的連接點處的電壓utp1；

3、當監(jiān)測到所述連接點處的電壓utp1相比于基準電壓u0發(fā)生變化時，記錄該電壓開始發(fā)生變化時的第一時刻t1以及從所述基準電壓u0變化至預定電壓的第二時刻t2；

4、計算所述第一時刻t1與所述第二時刻t2之間的時間間隔δt，并確定在所述時間間隔δt內(nèi)流經(jīng)所述寄生電感的電流值i；以及

5、在所述時間間隔δt內(nèi)對所述連接點處的電壓utp1與所述基準電壓u0之間的電壓差δu進行積分計算，以基于該積分計算結(jié)果以及所述寄生電感的電流值i確定所述寄生電感。

6、根據(jù)一個有利的實施例，所述確定在所述時間間隔δt內(nèi)流經(jīng)所述寄生電感的電流值i的步驟包括：

7、獲取驅(qū)動電阻的兩個端子之間的電壓差ug；和

8、基于該電壓差ug和所述驅(qū)動電阻的阻值推算流經(jīng)所述寄生電感的電流值i。

9、根據(jù)一個有利的實施例，所述寄生電感基于如下積分公式來確定：

10、

11、其中，dt為積分數(shù)據(jù)的采樣周期。

12、根據(jù)一個有利的實施例，所述基準電壓根據(jù)所述門極驅(qū)動電路的供電電源進行設(shè)定。

13、根據(jù)一個有利的實施例，在所述待被驅(qū)動的功率器件的關(guān)斷操作期間，所述第二時刻t2為所述連接點處的電壓utp1從所述基準電壓u0下降至第一預定電壓的時刻，其中，所述第一預定電壓基于所述基準電壓u0和所述待被驅(qū)動的功率器件的工作參數(shù)來進行設(shè)定。

14、根據(jù)一個有利的實施例，在所述待被驅(qū)動的功率器件的導通操作期間，所述第二時刻t2為所述連接點處的電壓utp1從所述基準電壓u0上升至第二預定電壓的時刻，其中，所述第二預定電壓基于所述基準電壓u0和所述待被驅(qū)動的功率器件的工作參數(shù)來進行設(shè)定。

15、根據(jù)一個有利的實施例，所述門極驅(qū)動電路包括由nmos和pmos構(gòu)成的互補金屬氧化物半導體電路。

16、根據(jù)一個有利的實施例，所述待被驅(qū)動的功率器件為igbt或mos管。

17、根據(jù)本發(fā)明的第二方面，還提供了一種門極驅(qū)動電路，其中，該門極驅(qū)動電路包括：

18、供電電源；

19、至少一個驅(qū)動元件；以及

20、控制單元，所述控制單元配置為利用根據(jù)如上所述的方法來確定所述門極驅(qū)動電路中的寄生電感，以在控制所述待被驅(qū)動的功率器件的通斷的過程中考慮該寄生電感。

21、根據(jù)本發(fā)明的第三方面，還提供了一種印刷電路板，其中，該印刷電路板上設(shè)置有如上所述的門極驅(qū)動電路。

22、根據(jù)本發(fā)明的用于確定門極驅(qū)動電路中的寄生電感的方法，其相比于常規(guī)的寄生電感測算方法避免了復雜的高精度測量儀的使用，不僅節(jié)約了設(shè)備成本，而且優(yōu)化了計算過程并由此提高了計算效率。此外，該方法能夠提高門極驅(qū)動電路中的寄生電感的計算精度，從而確保了門極驅(qū)動電路的控制精度。

技術(shù)特征：

1.一種用于確定門極驅(qū)動電路中的寄生電感(lg)的方法，所述寄生電感(lg)設(shè)置在所述門極驅(qū)動電路的輸出端與待被驅(qū)動的功率器件(p0)之間，所述門極驅(qū)動電路還包括串聯(lián)連接在所述寄生電感(lg)與所述待被驅(qū)動的功率器件(p0)之間的驅(qū)動電阻(rg)，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于確定門極驅(qū)動電路中的寄生電感(lg)的方法，其特征在于，確定在所述時間間隔δt內(nèi)流經(jīng)所述寄生電感(lg)的電流值i的步驟包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于確定門極驅(qū)動電路中的寄生電感(lg)的方法，其特征在于，所述寄生電感(lg)基于如下積分公式來確定：

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于確定門極驅(qū)動電路中的寄生電感(lg)的方法，其特征在于，所述基準電壓(u0)根據(jù)所述門極驅(qū)動電路的供電電源(vdd)進行設(shè)定。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于確定門極驅(qū)動電路中的寄生電感(lg)的方法，其特征在于，在所述待被驅(qū)動的功率器件(p0)的關(guān)斷操作期間，所述第二時刻t2為所述連接點處的電壓utp1從所述基準電壓u0下降至第一預定電壓的時刻，其中，所述第一預定電壓基于所述基準電壓u0和所述待被驅(qū)動的功率器件(p0)的工作參數(shù)來進行設(shè)定。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于確定門極驅(qū)動電路中的寄生電感(lg)的方法，其特征在于，在所述待被驅(qū)動的功率器件(p0)的導通操作期間，所述第二時刻t2為所述連接點處的電壓utp1從所述基準電壓u0上升至第二預定電壓的時刻，其中，所述第二預定電壓基于所述基準電壓u0和所述待被驅(qū)動的功率器件(p0)的工作參數(shù)來進行設(shè)定。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于確定門極驅(qū)動電路中的寄生電感(lg)的方法，其特征在于，所述門極驅(qū)動電路包括由nmos和pmos構(gòu)成的互補金屬氧化物半導體電路。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于確定門極驅(qū)動電路中的寄生電感(lg)的方法，其特征在于，所述待被驅(qū)動的功率器件(p0)為igbt或mos管。

9.一種門極驅(qū)動電路，其特征在于，該門極驅(qū)動電路包括：

10.一種印刷電路板，其特征在于，該印刷電路板上設(shè)置有根據(jù)權(quán)利要求9所述的門極驅(qū)動電路。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種用于確定門極驅(qū)動電路中的寄生電感的方法，包括以下步驟：監(jiān)測寄生電感與門極驅(qū)動電路的輸出端之間的連接點處的電壓Utp1；當監(jiān)測到連接點處的電壓Utp1相比于基準電壓U0發(fā)生變化時，記錄該電壓開始發(fā)生變化時的第一時刻T1以及從基準電壓U0變化至預定電壓的第二時刻T2；計算第一時刻T1與第二時刻T2之間的時間間隔ΔT，并確定在時間間隔ΔT內(nèi)流經(jīng)寄生電感的電流值I；以及在時間間隔ΔT內(nèi)對連接點處的電壓Utp1與基準電壓U0之間的電壓差ΔU進行積分計算，以基于該積分計算結(jié)果以及寄生電感的電流值I確定寄生電感。本發(fā)明還涉及一種門極驅(qū)動電路，以及一種包括該門極驅(qū)動電路的印刷電路板。

技術(shù)研發(fā)人員：王君會
受保護的技術(shù)使用者：緯湃汽車電子（天津）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10