[发明专利]栅极控制电路、功率模块和关联方法

权利要求书

1.一种栅极控制电路(1)，包括：

栅极输入(13)，被布置用于接收输入栅极馈送信号；

栅极输出(G)，被布置用于在正常工作期间连接到至少一个开关模块(2，2a-f)，用以控制经过主电路(12)的电流，所述栅极输出(G)连接到所述栅极输入(13)；

电源(7)；以及

开关(6)，连接于所述电源(7)与所述栅极输出之间，所述开关(6)被布置用于闭合，作为对故障的响应。

2.根据权利要求1所述的栅极控制电路，进一步包括：

多个开关模块输出(8a-f)，每个开关模块输出被布置用于连接到相应开关模块(2，2a-f)，用以控制经过主电路(12)的电流；以及

多个电流切断器(3a-f)，每个电流切断器连接于相应开关模块输出(8a-f)与所述栅极输出(G)之间，其中所述电流切断器(3a-f)中的每个电流切断器被布置用于在故障出现于对应开关模块中时采用截止状态。

3.根据权利要求2所述的栅极控制电路(1)，其中所述开关(6)被布置用于闭合，作为对所述开关模块中任何一个开关模块故障的响应，所述开关模块故障通过在开关模块的集电极(C)和发射极(E)上的下降的电压检测。

4.根据权利要求2或者3所述的栅极控制电路(1)，其中所述电流切断器(3a-f)中的每个电流切断器被布置用于在经过所述电流切断器(3a-f)的电流超过阈值电流时采用截止状态。

5.根据权利要求2至4中的任一项权利要求所述的栅极控制电路(1)，其中所述电流切断器是熔断器。

6.根据权利要求2至4中的任一项权利要求所述的栅极控制电路(1)，其中所述电流切断器是电路断路器。

7.根据权利要求1至6中的任一项权利要求所述的栅极控制电路(1)，其中所述电源(7)包括连接到所述主电路(12)的功率转换器(18)。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的栅极控制电路(1)，其中所述电源(7)包括电池(19)。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的栅极控制电路(1)，进一步包括连接于所述栅极输出(G)与所述主电路(12)之间的齐纳二极管(15)。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的栅极控制电路(1)，其中所述栅极控制电路(1)进一步被布置用于在故障出现时通知外部系统。

11.一种功率模块(9)，包括：

根据权利要求2至10中的任一项权利要求所述的栅极控制电路(1)；以及

多个开关模块(2，2a-f)，连接到所述栅极控制电路(1)的所述开关模块输出(8a-f)。

12.一种功率模块(9)，包括：

根据权利要求1或者7至10中的任一项权利要求所述的栅极控制电路(1)；以及

多个开关模块(2，2a-f)，连接到所述栅极控制电路(1)的所述栅极输出(G)。

13.根据权利要求11或者12所述的功率模块(9)，其中所述开关模块(2，2a-f)并联连接到所述主电路(12)。

14.根据权利要求11至13中的任一项权利要求所述的功率模块(9)，其中所述开关模块(2)中的每个开关模块包括并联连接到所述主电路(12)的多个功率开关(20a-f)。

15.根据权利要求14所述的功率模块(9)，其中所述功率开关(20a-f)中的每个功率开关是绝缘栅双极晶体管。

16.一种在栅极控制电路(1)中执行的方法，所述栅极控制电路(1)包括栅极输入(13)、电源(7)、栅极输出(G)，所述栅极输出在正常工作期间连接到至少一个开关模块(2，2a-f)，用以控制经过主电路(12)的电流，所述栅极输出(G)连接到所述栅极输入(13)，所述方法包括以下步骤：

闭合布置于所述电源(7)与所述栅极输出(G)之间的所述开关(6)，作为对故障的响应。

17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括以下步骤：

作为对开关模块故障的响应，将与已经故障的所述开关模块对应的电流切断器设置在截止状态。

18.根据权利要求16或者17所述的方法，进一步包括以下步骤：

作为对所述开关模块故障的响应，向控制设备通知关于所述栅极控制电路的非可控状态。