[发明专利]具有反向导通IGBT和栅极驱动器电路的电子电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有反向导通IGBT和栅极驱动器电路的电子电路。

背景技术

IGBT（绝缘栅双极晶体管）典型地切换电感性负载（诸如电机绕组）。在打开状态下，流过电感器的电流生成磁场。当电流被切断时，电感器中所存储的磁场能量生成跨电感器的高电压降，其中，所生成的电压的极性与在打开状态下的电压降的极性相反。可以平行于开关或电感器被布置并且在打开状态下被旁路或反向偏置的反激或续流二极管在关闭状态下将电感器或开关短路，并且传递电流，直到电感器中所存储的磁场能量耗散。反向导通IGBT整体地集成作为电子开关而有效的IGBT以及并联到开关的续流二极管。想要改进包括反向导通IGBT的电子电路。

发明内容

根据实施例，一种电子电路，包括反向导通IGBT和驱动器电路。在第一关闭状态栅极电压下的所述反向导通IGBT的第一二极管发射极效率不同于在第二关闭状态栅极电压下的第二二极管发射极效率。所述驱动器电路的驱动器端子电耦接到所述反向导通IGBT的栅极端子。在第一状态下，所述驱动器电路在所述驱动器端子处提供打开状态栅极电压。在第二状态下，所述驱动器电路在所述驱动器端子处提供第一关闭状态栅极电压。在第三状态下，所述驱动器电路在所述驱动器端子处提供第二关闭状态栅极电压。

示例半桥电路包括：第一反向导通IGBT和第二反向导通IGBT以及第一驱动器电路和第二驱动器电路。在第一关闭状态栅极电压下的所述反向导通IGBT中的每一个的第一二极管发射极效率不同于在第二关闭状态栅极电压下的第二二极管发射极效率。所述驱动器电路中的每一个的驱动器端子电耦接到所述反向导通IGBT中的对应的一个反向导通IGBT的栅极端子。在所述驱动器端子处，所述驱动器电路中的每一个在所述驱动器电路的第一状态下提供打开状态栅极电压，在第二状态下提供所述第一关闭状态栅极电压，在第三状态下提供所述第二关闭状态栅极电压。

示例IGBT模块至少包括：第一反向导通IGBT和第二反向导通IGBT，并且至少包括：第一驱动器电路和第二驱动器电路。对于所述反向导通IGBT中的每一个，在第一关闭状态栅极电压下的第一二极管发射极效率不同于在第二关闭状态栅极电压下的第二二极管发射极效率。所述驱动器电路中的每一个的驱动器端子电耦接到所述反向导通IGBT中的对应的一个反向导通IGBT的栅极端子。在所述驱动器端子处，所述驱动器电路中的每一个在所述驱动器电路的第一状态下提供打开状态栅极电压，在第二状态下提供所述第一关闭状态栅极电压，在第三状态下提供所述第二关闭状态栅极电压。

根据另一实施例的栅极驱动器电路包括：驱动器电路，被配置为：驱动用于IGBT的栅极信号。所述驱动器电路包括：驱动器端子，其中，在所述驱动器端子处，所述驱动器电路在第一状态下提供打开状态栅极电压，在第二状态下提供第一关闭状态栅极电压，在第三状态下提供不同的第二关闭状态栅极电压。控制电路电耦接到所述驱动器电路，并且控制所述驱动器电路以在所述第二状态与第三状态之间进行改变。

另一实施例涉及一种操作反向导通IGBT的方法。在第一状态下，打开状态栅极电压被提供给所述反向导通IGBT的栅极端子。在第二状态下，第一关闭状态栅极电压提供给所述反向导通IGBT的栅极端子。在第三状态下，第二关闭状态栅极电压提供给所述反向导通IGBT的栅极端子。所述反向导通IGBT在所述第一关闭状态栅极电压下具有第一二极管发射极效率，并且在所述第二关闭状态栅极电压下具有不同的第二二极管发射极效率。

在阅读以下详细描述并且浏览随附的附图时，本领域技术人员将认识到附加的特征和优点。

附图说明

随附的附图被包括以提供本发明的进一步理解，附图被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图图解本发明实施例，并且连同描述一起用于解释本发明的原理。由于通过参照以下详细描述本发明其它实施例以及所意图的优点变得更好理解，因此它们将容易被领会。

图1A是根据实施例的包括反向导通IGBT和栅极驱动器电路的电子电路的简化电路图。

图1B是根据另一实施例的栅极驱动器电路的简化电路图。

图1C是根据另一实施例的半桥电路的简化电路图。

图1D是根据另一实施例的IGBT模块的简化电路图。

图2是用于图解关闭状态栅极电压的变化的效果的示意图。

图3A是根据另一实施例的沟槽型反向导通IGBT的部分的示意性截面图。

图3B是提供场区域的根据实施例的沟槽型反向导通IGBT的部分的示意性截面图。