[发明专利]一种有源栅极驱动控制电路和控制方法

权利要求书

1.一种有源栅极驱动控制电路，其特征在于，包括：

驱动输出模块，其输入端接收驱动信号，其输出端连接功率半导体模块的栅极控制端，用于根据接收的驱动信号驱动功率半导体模块进行开关动作；

主动控制模块，其输入端连接功率半导体模块的发射极或源极功率输出端，用于检测功率半导体模块的功率电流变化率，其输出端连接所述驱动输出模块的控制端，用于根据功率半导体模块的功率电流变化率与预设阈值的比较结果调节所述驱动输出模块提供给功率半导体模块的栅极控制端的电流，形成对功率半导体模块的功率电流变化率的负反馈控制；

所述主动控制模块包括：开通控制单元和关断控制单元；

所述开通控制单元包括第一二极管(D112)、第一稳压管(D110)、第一晶体管(Q56)、第二晶体管(Q57)、第一电容(C263)、第一电阻(R41)、第二电阻(R415)、第三电阻(R416)、第四电阻(R417)和第五电阻(R418)；第一二极管(D112)的负极连接第一晶体管(Q56)的集电极，第一晶体管(Q56)的发射极与第四电阻(R417)的一端连接，第三电阻(R416)和第四电阻(R417)并联，第四电阻(R417)的另一端与第三电阻(R416)的第一端连接，第三电阻(R416)的第二端与第一晶体管(Q56)的基极连接，第一晶体管(Q56)的基极与第二晶体管(Q57)的集电极连接，第二晶体管(Q57)的发射极与第一电阻(R41)的第一端连接，第一电阻(R41)的第二端与第一稳压管(D110)的正极连接，第二晶体管(Q57)的基极分别与第一电容(C263)的第一端、第二电阻(R415)的第一端和第五电阻(R418)的第一端连接，第一电容(C263)与第五电阻(R418)并联，第一电容(C263)的第二端与第五电阻(R418)的第二端连接；

所述开通控制单元输入端连接功率半导体模块的发射极或源极功率输出端，用于检测功率半导体模块的功率电流上升速率，其输出端连接所述驱动输出模块的控制端，用于在功率半导体模块的开通过程中，当第一稳压管(D110)的阴极到第二晶体管(Q57)的基极的电压差，大于第二晶体管(Q57)的发射极-基极电压与第一稳压管(D110)的齐纳电压之和时，第二晶体管(Q57)开始导通而向第一晶体管(Q56)基极注入电流，进而使第一晶体管(Q56)导通，第一晶体管(Q56)通过二极管(D112)将驱动输出单元的驱动控制点电压下拉，降低开通速度；

所述关断控制单元包括第二二极管(D103)、第三晶体管(Q49)、第四晶体管(Q50)、第五晶体管(Q51)、第二稳压管(D100)、第二电容(C261)、第六电阻(R403)、第七电阻(R404)、第八电阻(R405)、第九电阻(R406)、第十电阻(R407)、第十一电阻(R408)和第十二电阻(R409)；第二二极管(D103)的正极与第四晶体管(Q50)的集电极连接，第四晶体管(Q50)的发射极与第六电阻(R403)的第一端连接，第六电阻(R403)与第七电阻(R404)并联，第六电阻(R403)的第二端与第七电阻(R404)的第一端连接，第四晶体管(Q50)的基极与第七电阻(R404)的第二端连接，第四晶体管(Q50)的基极连接第五晶体管(Q51)的集电极，第五晶体管(Q51)的发射极与第九电阻(R406)的第一端连接，第九电阻(R406)的第二端与第二稳压管(D100)的阴极连接，第九电阻(R406)和第二稳压管(D100)串联后，与第十电阻(R407)并联，第二稳压管(D100)的正极与第十电阻(R407)的第一端连接，第五晶体管(Q51)的基极分别与第十电阻(R407)的第十电阻(R407)的第二端、第二电容(C261)的第一端和第十一电阻(R408)的第一端连接，第二电容(C261)与第十一电阻(R408)并联，第八电阻(R405)和第十二电阻(R409)串联后，与第十电阻(R407)并联，第八电阻(R405)和第十二电阻(R409)串联电路的中心与第三晶体管(Q49)的基极连接；

所述关断控制单元的输入端连接功率半导体模块的发射极或源极功率输出端，用于检测功率半导体模块的功率电流下降速率，其输出端连接所述驱动输出模块的控制端，用于在功率半导体模块的关断过程中，当第五晶体管(Q51)的基极电压，大于第五晶体管(Q51)的基极-发射极电压与第二稳压管(D100)的齐纳电压之和时，第五晶体管(Q51)开始导通而从第四晶体管(Q50)基极抽取电流，进而使第四晶体管(Q50)导通，第四晶体管(Q50)通过第二二极管(D103)将驱动输出单元的驱动控制点电压上拉，降低关断速度。