[发明专利]智能栅极驱动单元

权利要求书

1.一种智能栅极驱动单元(7)，其用于控制功率模块(1,14)的上DC端子和下DC端子之间的半桥结构的至少两个半导体开关(2)，所述智能栅极驱动单元(7)包括：

至少两个栅极驱动器(4)，所述至少两个栅极驱动器(4)中的每个被配置为控制所述至少两个半导体开关(2)中的一个半导体开关的开关，以及

模拟测量电路(9)，所述模拟测量电路(9)被配置为当所述至少两个半导体开关(2)处于导通模式时，测量所述至少两个半导体开关(2)中的至少一个半导体开关的模拟电压，

其中，所述模拟测量电路(9)的参考电势是所述半桥的中间点，使得所述模拟测量电路(9)被配置为测量所述至少两个半导体开关(2)中的在所述半桥的中间点和所述上DC端子之间或者在所述半桥的中间点和所述下DC端子之间的至少一个半导体开关的模拟电压。

2.根据权利要求1所述的智能栅极驱动单元(7)，其中，所述模拟测量电路(9)还便于在切换模式测量所述模拟电压。

3.根据权利要求1或2所述的智能栅极驱动单元(7)，其中，所述模拟测量电路(9)还便于在不导通模式测量所述模拟电压。

4.根据权利要求3所述的智能栅极驱动单元(7)，其中，所述模拟测量电路(9)包括用于在不导通模式期间阻断通过所述半导体开关的高电压的半导体设备。

5.根据权利要求1或2所述的智能栅极驱动单元(7)，其中，来自所述模拟测量电路(9)的测量包括测量功率模块的输出电流(11,15)和/或直流链路(3)的电压。

6.根据权利要求5所述的智能栅极驱动单元(7)，其中，所述智能栅极驱动单元(7)还包括数据处理器(8)，其便于在智能栅极驱动单元(7)计算半导体开关结温。

7.根据权利要求1或2所述的智能栅极驱动单元(7)，其中，一个或多个功率模块(1,14)是逆变器的一部分或者是制动斩波器的一部分。

8.根据权利要求1或2所述的智能栅极驱动单元(7)，其中，所述智能栅极驱动单元被配置为控制由各个半导体开关(2)导通的负载。

9.根据权利要求6所述的智能栅极驱动单元(7)，其中，所述数据处理器(8)便于所述模拟电压和所述功率模块(11,15)的输出电流的测量之间的时间同步，和/或所述直流链路的电压和所述功率模块(11,15)的输出电流的测量之间的时间同步。

10.根据权利要求1或2所述的智能栅极驱动单元(7)，其中，所述模拟测量电路(9)被进一步配置为测量包括以下参数的列表中的一个或多个：Vdc、所述半导体开关的输出电流、栅极电流、栅极电荷和/或栅极电压。

11.根据权利要求1或2所述的智能栅极驱动单元(7)，其中，来自所述模拟测量电路(9)的测量便于估计包括以下参数的列表中的至少一个或多个：半导体开关结温、半导体开关基板温度、制动斩波器电阻器温度、半导体开关的疲劳程度、制动斩波器电阻器的疲劳程度、半导体开关的寿命终止和/或制动斩波器电阻器的寿命终止。

12.根据权利要求6所述的智能栅极驱动单元(7)，其中，所述数据处理器(8)便于产生用于控制一个或多个功率模块(1,14)的一个或多个半导体开关(2)的脉冲宽度调制信号，和/或便于控制通过所述功率模块(1,14)的一个或多个半导体开关(2)的电流。

13.根据权利要求1或2所述的智能栅极驱动单元(7)，其中，所述智能栅极驱动单元(7)便于所述一个或多个半导体开关(2)的过电流保护和/或过温保护。