[发明专利]一种基于门极驱动器的开关振铃抑制电路及其控制方法

说明书

一种基于门极驱动器的开关振铃抑制电路及其控制方法，属于电力电子器件与控制领域。包括驱动电路、ADC采样电路、主控单元，其中驱动电路包含可编程数字电压源、扩流电路，主控单元包含数据检测器、驱动波形发生器、功率开关控制器。主控单元中驱动波形发生器输出信号传输至可编程数字电压源，功率开关控制器输出信号传输至扩流电路，数据检测器接收并处理采样电路发送的数据。采样电路测量流经被测功率开关管的电流，与其集电极/漏极相连。本发明通过调节驱动波形的方式抑制功率开关管的振铃现象，对于不同型号的功率开关管或者不同的负载条件，只需通过程序调节振铃抑制的电压值；本发明抑制振铃现象而不改变变换器的结构，提高变换器的可靠性。

技术领域

本发明涉及一种基于门极驱动器的开关振铃抑制电路及其控制方法，属于电力电子器件与控制领域。

背景技术

在电力电子变换器中占据主导地位的是电压型变换器，其特点是直流侧电压极性不变和电流双向导通。电压型变换器通常采用不对称可关断功率器件与一个同等容量的二极管反并联构成变换器的开关阀，二极管的反向恢复特性以及变换器电路中的寄生参数会引起开关阀导通时出现振铃现象，产生电磁干扰问题，影响设备中的高速信号，严重降低了功率器件和变换器的可靠性。

振铃现象本质是一种阻尼振荡，虽然在硬件层面上已经开发了许多技术来减少这种振铃现象，例如并联RLC吸收电路、减小母线寄生电感、驱动回路中串接大电阻等。但是RLC吸收电路的电容过大会导致功率器件发热，发生热击穿，电容过小对于振铃的吸收能力不足。紧凑的线路布局能够减小母线的寄生电感，但也会导致变换器在长期工作下热积累。在驱动回路增加电阻使得信号的上升时间变缓，导致半桥电路的死区时间增大，增加额外损耗，降低变换器效率。并且上述三种方法对每个不同的功率晶体管都要进行定制设计，增加开发成本和设计时间。

发明内容

本发明提供一种基于门极驱动器的振铃抑制电路及其控制方法，能够抑制振铃现象而不改变变换器的结构，以期能够提高变换器的可靠性。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于门极驱动器的开关振铃抑制电路，其主电路包含：驱动电路1、采样电路2以及主控单元3，其中，驱动电路1包括可编程数字电压源4、扩流电路5，主控单元3包括数据检测器6、驱动波形发生器7和功率开关控制器8。所述的主控单元3中驱动波形发生器7输出信号传输至驱动电路1中的可编程数字电压源4，功率开关控制器8输出信号传输至驱动电路1中的扩流电路5，数据检测器6接收并处理采样电路2发送的数据。所述的驱动电路1中可编程数字电压源4以及负电源V_EE连接扩流电路5为其供电，驱动电路1输出的驱动波形经过驱动电阻R_g的后，控制被测功率开关管。采样电路2测量流经被测功率开关管的电流i_C，与其集电极/漏极相连。