[发明专利]栅极驱动器及驱动该栅极驱动器的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年12月12日递交至韩国知识产权局、编号为10-2014-0179519 的韩国专利申请的优先权及权益，该申请的全部内容通过引用完整地合并于此。

技术领域

所描述的技术总体涉及栅极驱动器及驱动该栅极驱动器的方法。

背景技术

开关器件(例如，绝缘栅双极型晶体管(IGBT)和场效应晶体管(FET))被用在 包括供电的电力变换器和逆变器等的多种电子设备中。

例如，在混合动力汽车或电动汽车中，使用开关器件(例如，IGBT和/或FET器 件等)来控制对马达的电力的施加。这里，电池电源与开关器件彼此电绝缘。电池电 源与开关器件之间的绝缘是安全性和可靠性的非常重要的因素。器件之间的绝缘的绝 缘电阻和绝缘强度服从测试标准。

发明内容

发明的一方面是一种栅极驱动器，包括：开关器件；用于生成脉冲信号的脉冲发 生器；以及用于响应于所述脉冲信号生成要供应至所述开关器件的栅极电压的脉冲变 压器，其中所述脉冲发生器通过改变所述脉冲信号的频率来控制所述开关器件的操作。

所述脉冲发生器可在所述开关器件的操作停止时增大所述脉冲信号的频率。

所述脉冲发生器可在所述开关器件的正常驱动时段生成第一频率的脉冲信号并在 所述开关器件的操作被停止时将所述脉冲信号从所述第一频率逐渐改变为比所述第一 频率高的第二频率。

所述脉冲信号的占空比可以是一致的，与频率的变化无关。

在所述脉冲发生器与所述脉冲变压器之间的升压单元可升高所述脉冲信号的电 压。

另一方面是一种驱动栅极驱动器的方法，包括：响应于输入至脉冲变压器的脉冲 信号，生成用于导通和关断开关器件的栅极电压，以及当所述开关器件的操作被停止 时改变所述脉冲信号的频率。

当所述开关器件的操作被停止时，所述脉冲信号的频率可从第一频率逐渐增大到 比所述第一频率高的第二频率。

所述脉冲信号的占空比可以是一致的，与所述频率的变化无关。

另一方面是一种栅极驱动器，包括开关器件；配置为生成脉冲信号的脉冲发生器； 以及配置为基于所述脉冲信号生成栅极电压并将所述栅极电压施加到所述开关器件的 脉冲变压器，其中所述脉冲发生器进一步配置为通过改变所述脉冲信号的频率来控制 所述开关器件。

在示例性实施例中，所述脉冲发生器进一步配置为增大所述脉冲信号的频率，以 便将所述开关器件转换至空闲状态。所述脉冲发生器可进一步配置为生成：i)脉冲信 号，以便在所述开关器件的正常驱动时段期间具有第一频率，以及ii)将所述脉冲信 号从所述第一频率逐渐改变为比所述第一频率高的第二频率，以便将所述开关器件转 换至所述空闲状态。在所述脉冲信号的频率被改变时，所述脉冲信号可具有基本恒定 的占空比。栅极驱动器可进一步包括电连接在所述脉冲发生器与所述脉冲变压器之间 的升压单元，其中所述升压单元配置为升高所述脉冲信号的电压。

另一方面是一种驱动栅极驱动器的方法，包括：在脉冲变压器处接收脉冲信号； 经由所述脉冲变压器生成用于响应于所述脉冲信号导通和关断开关器件的栅极电压； 以及改变所述脉冲信号的频率，以便将所述开关器件转换至空闲状态。

在示例性实施例中，改变所述脉冲信号的频率包括将所述频率从第一频率逐渐增 大到比所述第一频率高的第二频率。该方法可进一步包括当改变所述脉冲信号的频率 时，将所述脉冲信号的占空比保持为基本恒定。该方法可进一步包括经由升压单元， 在生成所述栅极电压之前，升高所述脉冲信号的电压。

根据至少一个实施例，当开关器件的操作被停止时，供应至脉冲变压器的脉冲信 号的频率逐渐增大，因此，脉冲变压器的第一线圈与第二线圈之间的剩余能量被稳定 的去除。换言之，当开关器件的操作被停止时，可防止由于剩余能量而在脉冲变压器 中生成不期望的栅极电压。结果，可增强栅极驱动器的可靠性。

附图说明

图1例示根据实施例的栅极驱动器。

图2例示根据实施例的脉冲发生器的操作。

图3例示根据实施例的脉冲变压器。

图4例示根据另一实施例的栅极驱动器。

图5例示根据又一实施例的栅极驱动器。

具体实施方式