本申請(qǐng)涉及功率半導(dǎo)體，特別是涉及一種功率器件的驅(qū)動(dòng)電路、驅(qū)動(dòng)方法和功率器件。

背景技術(shù)：

1、功率半器件在工業(yè)變頻調(diào)速、風(fēng)電并網(wǎng)、軌道交通、直流輸電等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，整晶圓類的功率器件是一種常見的功率器件，在整晶圓類的功率器件的使用過程中，需要驅(qū)動(dòng)電路控制開通和關(guān)斷整晶圓類的功率器件。

2、然而，傳統(tǒng)的功率器件的驅(qū)動(dòng)電路會(huì)導(dǎo)致功率器件的性能下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對(duì)上述技術(shù)問題，提供一種能夠提高功率器件性能的功率器件的驅(qū)動(dòng)電路。

2、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N功率器件的驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路包括：開通模塊、門極模塊和陰極模塊；

3、其中，所述陰極模塊的第一端與所述功率器件中的功率半導(dǎo)體的陰極連接，所述陰極模塊的第二端分別與所述開通模塊和所述門極模塊的第二端連接；所述開通模塊的第一端與所述功率半導(dǎo)體的門極連接，所述門極模塊的第一端與所述功率半導(dǎo)體的門極連接。

4、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述門極模塊包括第一開關(guān)；所述陰極模塊包括第二開關(guān)；所述開通模塊包括第三開關(guān)和充放電組件；

5、其中，所述第二開關(guān)的第一端與所述功率半導(dǎo)體的陰極連接，所述第二開關(guān)的第二端分別與所述第一開關(guān)和所述第三開關(guān)的第二端連接；所述第三開關(guān)的第一端與所述充放電組件的第二端連接，所述充放電組件的第一端與所述功率半導(dǎo)體的門極連接，所述第二開關(guān)的第一端與所述功率半導(dǎo)體的門極連接。

6、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述門極模塊包括第一開關(guān)；所述陰極模塊包括第二開關(guān)；所述開通模塊包括第三開關(guān)和充放電組件；

7、其中，所述第二開關(guān)的第一端與所述功率半導(dǎo)體的陰極連接，所述第二開關(guān)的第二端分別與所述第一開關(guān)和所述充放電組件的第二端連接；所述充放電組件的第一端與所述第三開關(guān)的第二端連接，所述第三開關(guān)的第一端與所述功率半導(dǎo)體的門極連接，所述第二開關(guān)的第一端與所述功率半導(dǎo)體的門極連接。

8、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述門極模塊包括第一開關(guān)；所述陰極模塊包括第二開關(guān)；所述開通模塊包括第三開關(guān)、開通電感和開通電容；

9、其中，所述第二開關(guān)的第一端與所述功率半導(dǎo)體的陰極連接，所述第二開關(guān)的第二端分別與所述第一開關(guān)和所述開通電感的第二端連接，所述開通電感的第一端與所述第三開關(guān)的第二端連接，所述第三開關(guān)的第一端與所述開通電容的第二端連接，所述開通電容的第一端與所述功率半導(dǎo)體的門極連接，所述第二開關(guān)的第一端與所述功率半導(dǎo)體的門極連接。

10、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)電路還包括維持模塊，所述維持模塊的第一端與所述功率器件中的功率半導(dǎo)體的陰極連接，所述維持模塊的第二端分別與所述開通模塊、所述陰極模塊和所述門極模塊的第二端連接。

11、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)電路還包括：電源管理模塊，所述電源管理模塊的一端與外部電源連接，所述電源管理模塊的另一端分別與所述開通模塊、所述門極模塊和所述陰極模塊連接。

12、第二方面，本申請(qǐng)還提供了一種功率器件的驅(qū)動(dòng)方法，所述方法用于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括控制器和如第一方面所述驅(qū)動(dòng)電路，所述方法包括：

13、根據(jù)第一控制策略，控制所述開通模塊、所述門極模塊和所述陰極模塊處于導(dǎo)通狀態(tài)或斷開狀態(tài)，以開通所述功率器件；

14、根據(jù)第二控制策略，控制所述門極模塊和所述陰極模塊處于導(dǎo)通狀態(tài)或斷開狀態(tài)，以斷開所述功率器件。

15、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)第一控制策略，控制所述開通模塊、所述門極模塊和所述陰極模塊處于導(dǎo)通狀態(tài)或斷開狀態(tài)，以開通所述功率器件，包括：

16、在所述功率器件工作的第一時(shí)刻，控制所述陰極模塊處于導(dǎo)通狀態(tài)；

17、在所述功率器件工作的第二時(shí)刻，控制所述開通模塊處于導(dǎo)通狀態(tài)，且控制所述門極模塊處于斷開狀態(tài)；所述第一時(shí)刻早于所述第二時(shí)刻；

18、在所述功率器件工作的第三時(shí)刻，控制所述開通模塊處于斷開狀態(tài)；所述第二時(shí)刻早于所述第三時(shí)刻。

19、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)第二控制策略，控制所述門極模塊和所述陰極模塊處于導(dǎo)通狀態(tài)或斷開狀態(tài)，以斷開所述功率器件，包括：

20、在所述功率器件工作的第四時(shí)刻，控制所述門極處于導(dǎo)通狀態(tài)；

21、在所述功率器件工作的第五時(shí)刻，控制所述陰極模塊處于斷開狀態(tài)；所述第四時(shí)刻早于所述第五時(shí)刻。

22、第三方面，本申請(qǐng)還提供了一種功率器件，所述功率器件包括如上述第一方面所述的驅(qū)動(dòng)電路

23、上述功率器件的驅(qū)動(dòng)電路、驅(qū)動(dòng)方法和功率器件，驅(qū)動(dòng)電路包括：開通模塊、門極模塊和陰極模塊；其中，陰極模塊的第一端與功率器件中的功率半導(dǎo)體的陰極連接，陰極模塊的第二端分別與開通模塊和門極模塊的第二端連接；開通模塊的第一端與功率半導(dǎo)體的門極連接，門極模塊的第一端與功率半導(dǎo)體的門極連接。在功率器件的陰極增加陰極模塊，通過開通模塊、門極模塊和陰極模塊的導(dǎo)通或斷開實(shí)現(xiàn)功率器件的開通或斷開，無需在每次關(guān)斷完成后進(jìn)行重新充電，降低了傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路和驅(qū)動(dòng)方法導(dǎo)致的功率器件功率過高的問題，同時(shí)提高了功率器件的開關(guān)頻率，且在功率器件的陰極增加陰極模塊，使功率器件具有正溫度特性，提高了功率器件的關(guān)斷增益，從而提高了功率器件的工作性能。

技術(shù)特征：

1.一種功率器件的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路包括：開通模塊、門極模塊和陰極模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述門極模塊包括第一開關(guān)；所述陰極模塊包括第二開關(guān)；所述開通模塊包括第三開關(guān)和充放電組件；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述門極模塊包括第一開關(guān)；所述陰極模塊包括第二開關(guān)；所述開通模塊包括第三開關(guān)和充放電組件；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述門極模塊包括第一開關(guān)；所述陰極模塊包括第二開關(guān)；所述開通模塊包括第三開關(guān)、開通電感和開通電容；

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路還包括維持模塊，所述維持模塊的第一端與所述功率器件中的功率半導(dǎo)體的陰極連接，所述維持模塊的第二端分別與所述開通模塊、所述陰極模塊和所述門極模塊的第二端連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路還包括：電源管理模塊，所述電源管理模塊的一端與外部電源連接，所述電源管理模塊的另一端分別與所述開通模塊、所述門極模塊和所述陰極模塊連接。

7.一種功率器件的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，所述方法用于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括控制器和如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述驅(qū)動(dòng)電路，所述方法包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)第一控制策略，控制所述開通模塊、所述門極模塊和所述陰極模塊處于導(dǎo)通狀態(tài)或斷開狀態(tài)，以開通所述功率器件，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)第二控制策略，控制所述門極模塊和所述陰極模塊處于導(dǎo)通狀態(tài)或斷開狀態(tài)，以斷開所述功率器件，包括：

10.一種功率器件，其特征在于，所述功率器件包括權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的驅(qū)動(dòng)電路。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及一種功率器件的驅(qū)動(dòng)電路、驅(qū)動(dòng)方法和功率器件。所述驅(qū)動(dòng)電路包括：開通模塊、門極模塊和陰極模塊；其中，陰極模塊的第一端與功率器件中的功率半導(dǎo)體的陰極連接，陰極模塊的第二端分別與開通模塊和門極模塊的第二端連接；開通模塊的第一端與功率半導(dǎo)體的門極連接，門極模塊的第一端與功率半導(dǎo)體的門極連接。通過各模塊的導(dǎo)通或斷開實(shí)現(xiàn)功率器件的開通或斷開，無需在每次關(guān)斷完成后進(jìn)行重新充電，降低了傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路和驅(qū)動(dòng)方法導(dǎo)致的功率器件功率過高的問題，同時(shí)提高了功率器件的開關(guān)頻率，且在功率器件的陰極增加陰極模塊，使功率器件具有正溫度特性，提高了功率器件的關(guān)斷增益，從而提高了功率器件的工作性能。

技術(shù)研發(fā)人員：唐新靈,魏曉光,王靖飛,趙曉亮,代安琪,杜玉杰,于克凡,李玲,王耀華,韓榮剛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京懷柔實(shí)驗(yàn)室
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10