[发明专利]用于保护半桥转换器的功率半导体的系统及方法

权利要求书

1.一种用于保护半桥转换器的至少两个功率半导体的系统，第一功率半导体的漏极连接到正电源，所述第一功率半导体的源极连接到负载和第二功率半导体的漏极，所述第二功率半导体的源极连接到负电源，其中，由第一电流微分感测装置和第二电流微分感测装置感测经过所述第一功率半导体的电流，由第三电流微分感测装置和第四电流微分感测装置感测经过所述第二半导体的电流，所述第一电流微分装置在经过所述第一功率半导体的电流增加时提供正电压，并且所述第二电流微分装置在经过所述第一功率半导体的电流增加时提供负电压，所述第三电流微分装置在经过所述第二功率半导体的电流增加时提供正电压，并且所述第四电流微分装置在经过所述第二功率半导体的电流增加时提供负电压，并且该系统包括：

-用于在所述第一电流微分装置和所述第三电流微分装置提供相同符号的电压的情况下降低所述第一功率半导体的栅极上的电压的装置，

-用于在所述第二电流微分装置和所述第三电流微分装置提供相同符号的电压的情况下降低所述第二功率半导体的栅极上的电压的装置。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，该系统还包括对于每个电流微分感测装置，用于对由所述电流微分感测装置提供的电压进行滤波的滤波器。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，该系统还包括对于每个电流微分感测装置，用于对由所述电流微分感测装置提供的经过滤波的电压进行放大的放大器。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，对由所述第一电流微分感测装置提供的经过滤波的信号进行放大的所述放大器由第一晶体管和第一电阻器组成，所述第一晶体管的集电极连接到所述第一功率半导体器件的栅极，所述第一晶体管的发射极连接所述第一电阻器的第一端子，对由所述第三电流微分感测装置提供的经过滤波的信号进行放大的所述放大器由第二晶体管和第二电阻器组成，所述第二晶体管的集电极连接到所述第一电阻器的第二端子，所述第二晶体管的发射极连接到所述第二电阻器的第一端子，并且所述第二电阻器的第二端子链接到第一负电压源。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，该系统还包括：用于在所述第一电流微分装置和所述第三电流微分装置提供相同符号的电压的情况下中断向所述第一功率半导体的栅极提供信号的装置，用于中断向所述第一功率半导体的所述栅极提供信号的所述装置包括第三电阻器、其输出连接到所述第一功率半导体的栅极驱动器的第一比较器、以及将所述第二电阻器的第二端子链接到所述负电压源的第三电阻器。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，对所述第二电流微分感测装置提供的经过滤波的信号进行放大的所述放大器由第三晶体管和第四电阻器组成，所述第三晶体管的集电极连接到所述第二功率半导体器件的栅极，所述第三晶体管的发射极连接到所述第四电阻器的第一端子，对所述第三电流微分感测装置提供的经过滤波的信号进行放大的所述放大器由第四晶体管和第五电阻器组成，所述第四晶体管的集电极连接到所述第四电阻器的第二端子，所述第四晶体管的发射极连接到所述第五电阻器的第一端子，并且所述第五电阻器的第二端子链接到第二负电压源。

7.根据权利要求5所述的系统，其中，该系统还包括用于在所述第二电流微分装置和所述第四电流微分装置提供相同符号的电压的情况下中断向所述第二功率半导体的栅极提供信号的装置，用于中断向所述第二功率半导体的所述栅极提供信号的所述装置包括第六电阻器、其输出连接到所述第一功率半导体的栅极驱动器的比较器、以及将所述第二电阻器的所述第二端子链接到第二负电压源的电阻器。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，用于中断向所述功率半导体的所述栅极提供信号的所述装置还包括存储器，该存储器存储所述比较器的低到高的转变。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的系统，其中，所述电流微分感测装置是罗戈夫斯基线圈。

10.一种用于保护半桥转换器的至少两个功率半导体的方法，第一功率半导体的漏极连接到正电源，所述第一功率半导体的源极连接到负载和第二功率半导体的漏极，所述第二功率半导体的源极连接到负电源，其中，由第一电流微分感测装置和第二电流微分感测装置感测经过所述第一功率半导体的电流，由第三电流微分感测装置和第四电流微分感测装置感测经过所述第二半导体的电流，所述第一电流微分装置在经过所述第一功率半导体的电流增加时提供正电压，并且所述第二电流微分装置在经过所述第一功率半导体的电流增加时提供负电压，所述第三电流微分装置在经过所述第二功率半导体的电流增加时提供正电压，并且所述第四电流微分装置在经过所述第二功率半导体的电流增加时提供负电压，并且其中，该方法包括以下步骤：

-在所述第一电流微分装置和所述第三电流微分装置提供相同符号的电压的情况下，降低所述第一功率半导体的栅极上的电压，

-在所述第二电流微分装置和所述第三电流微分装置提供相同符号的电压的情况下，降低所述第二功率半导体的栅极上的电压。