[发明专利]用于控制开关器件中的动态雪崩的系统和方法

权利要求书

1.一种电气系统(10)，包括：

栅极驱动单元(14)，电耦接到半导体开关器件(24)，其中，所述栅极驱动单元(14)被配置为将电压(42)施加到所述半导体开关器件(24)的栅极端子(22)；以及

控制器(18)，被配置为：

指示所述半导体开关器件(24)截止；

响应于指示所述半导体开关器件(24)截止，确定系统参数；

至少部分地基于所述系统参数确定中间栅极电压，其中，所述中间栅极电压在截止阈值与截止电压之间；

配置所述栅极驱动单元(14)以在所述栅极端子(22)处施加所述中间栅极电压；以及

配置所述栅极驱动单元(14)以在施加所述中间栅极电压之后在所述栅极端子(22)处施加所述截止电压，其中，响应于传输通过所述半导体开关器件(24)的电流的换向而施加所述截止电压。

2.如权利要求1所述的电气系统，其中，所述半导体开关器件(24)是沟槽栅极绝缘栅双极型晶体管IGBT。

3.如权利要求1所述的电气系统，其中，所述系统参数包括所述半导体开关器件(24)的结温、环境温度、DC-母线电压或其组合。

4.如权利要求1所述的电气系统，其中，所述控制器(18)被配置为基于所述系统参数确定是否施加所述中间栅极电压，其中，确定是否施加所述中间栅极电压，包括：

确定在截止之前施加到所述半导体开关器件(24)的电压(42)、在截止之前传输通过所述半导体开关器件(24)的电流、差分峰值电压(152，156，158)或其组合；以及

确定所述电压(42)、所述电流、所述差分峰值电压(152，156，158)或其组合是否在相应的阈值范围内。

5.如权利要求1所述的电气系统，其中，

所述截止电压和所述中间栅极电压为负电压，

所述截止电压具有比所述中间栅极电压大的值。

6.如权利要求1所述的电气系统，其中，所述栅极驱动单元(14)包括：

一个或多个电源(86，88)，被配置为驱动一个或多个电源轨(108，110)，其中，所述一个或多个电源(86，88)包括电压源、电流源或其组合；以及

一个或多个电阻器级(62，64，66，68)，其中，所述一个或多个电阻器级(62，64，66，68)各自耦接到所述栅极端子(22)和所述一个或多个电源轨(108，110)，其中，所述一个或多个电阻器级(62，64，66，68)各自包括使用相应开关(90)耦接到所述一个或多个电源轨(108，110)的正母线栅极电阻器(70，72，74，76)和负母线栅极电阻器(62，64，66，68)。

7.如权利要求6所述的电气系统，其中，配置所述栅极驱动单元(14)以施加所述中间栅极电压，包括：

将相应的正母线栅极电阻器(70，72，74，76)和相应的第二母线栅极电阻器(62，64，66，68)经由所述相应开关(90)耦接到所述一个或多个电源轨(108，110)。

8.一种减轻半导体开关器件(24)中动态雪崩事件的发生的方法(130)，包括：

响应于指示所述半导体开关器件(24)进入截止模式，确定系统参数的一个或多个值；

确定是否将中间栅极电压施加到所述半导体开关器件(24)；

响应于确定施加中间栅极电压，至少部分地基于所述一个或多个值确定中间栅极电压，其中，所述中间栅极电压在截止阈值与截止电压之间；

将耦接到所述半导体开关器件(24)的栅极驱动单元(14)配置为用于施加所述中间栅极电压的第一配置；

响应于将所述栅极驱动单元(14)配置为所述第一配置，施加所述中间栅极电压；

将所述栅极驱动单元(14)配置为用于施加所述截止电压的第二配置；以及

响应于将所述栅极驱动单元(14)配置为所述第二配置，施加所述截止电压。