[发明专利]一种功率半导体元件的驱动保护电路及其控制方法

说明书

本发明公开了一种功率半导体元件的驱动保护电路及其控制方法，功率半导体元件的驱动保护电路包括驱动单元和启停单元，所述驱动单元与所述启停单元均连接在功率半导体元件的门极与阴极之间；其中，所述启停单元包括启停模块，所述启停模块连接在功率半导体元件的门极与阴极之间，并且在功率半导体元件驱动保护电路上电和/或下电的过程，启停模块能够维持闭合以保护功率半导体元件。该驱动保护电路复杂度低，控制方法简单易实现，保证了在功率半导体元件型器件驱动电路上电或下电过程中，功率半导体元件型器件门阴极间不会因功率半导体元件型器件阳阴极间耐受电压过高及电压变化率过大而导致器件损坏。

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种功率半导体元件的驱动保护电路，还涉及一种功率半导体元件驱动保护电路的控制方法。

背景技术

现有应用于晶闸管型器件(如晶闸管、集成门极换流晶闸管IGCT、发射极关断晶闸管ETO等)的门极驱动保护电路，关断状态下，对器件门阴极提供一定的反向偏置电压，如若门阴极间电压不满足一定的反向偏置条件，则晶闸管型器件的耐受电压及电压变化率将不能达到额定耐压值。

现有的门极驱动保护电路，上电启动过程需要将电容组充电至预设电压阈值，由于充电功率有限，上电启动过程一般需要3-5秒。在充电过程中应保证晶闸管型器件处于关断状态，且阳阴极间不能施加较高电压或电压变化率，否则可能导致晶闸管型器件过压击穿损坏。因此，在晶闸管型器件的应用中，需先完成晶闸管型器件门极驱动上电过程，再将阳阴极间施加高压电。类似的，应在阳阴极间电压下降至一定值后，才可以断开晶闸管型器件门极驱动电源。这也决定了晶闸管型器件的门极驱动不能从主电路直接取电，而是需要利用低电位的其他电源回路，对晶闸管型器件门极驱动单元进行高压隔离供电。但这种门极驱动保护电路严重限制了晶闸管型器件的应用，尤其限制晶闸管型器件在高压领域的应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供了一种功率半导体元件的驱动保护电路，应用该驱动保护电路，可有效地避免功率半导体元件型器件在上电和/或下电过程中，阳阴极间耐受电压过高及电压变化率过大而导致器件损坏。

本发明还提供了一种功率半导体元件的驱动保护电路的控制方法。

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种功率半导体元件的驱动保护电路，采用以下技术方案：一种功率半导体元件的驱动保护电路，包括驱动单元和启停单元，所述驱动单元与所述启停单元均连接在功率半导体元件的门极与阴极之间；其中，

所述启停单元包括启停模块，所述启停模块连接在功率半导体元件的门极与阴极之间，并且在功率半导体元件驱动保护电路上电和/或下电的过程，启停模块能够维持闭合以保护功率半导体元件。

进一步，所述启停模块包括第一开关元件，或者，

所述启停模块还连接功率半导体的阳极，并且所述启停模块包括第一开关元件与第一电容，所述第一开关元件与第一电容相串联连接，所述第一电容能够通过功率半导体元件的阳极电压进行预充电。

进一步，所述驱动单元包括用于导通功率半导体元件的开通模块与用于关断功率半导体元件的第一关断模块，其中，

开通模块与第一关断模块并联连接在功率半导体元件的门极与阴极之间。

进一步，所述第一关断模块包括第二开关元件与第二电容，所述第二开关元件与所述第二电容相串联连接；或者，

所述第一关断模块包括第二开关元件。

进一步，还包括第二关断模块，所述驱动单元与启停单元的第一端均与功率半导体元件的门极连接，所述驱动单元与启停单元的第二端与第二关断模块的第一端连接，所述第二关断模块的第二端与功率半导体元件的阴极连接；其中，

所述第二关断模块包括第三开关元件。