[发明专利]绝缘栅双极型晶体管的栅极电压控制电路及其控制方法

权利要求书

1.一种IGBT的栅极电压控制电路，包括：

有源钳位电路，包括第一端、第二端和第三端，所述第一端连接于所述IGBT的集电极，用以接收所述IGBT的集-射电压，所述第二端连接于所述IGBT的栅极；

功率放大电路，包括第一端和第二端，所述有源钳位电路的所述第三端连接于所述功率放大电路的所述第一端，所述功率放大电路的所述第二端耦接于所述IGBT的所述栅极，用以输出栅极电压；以及

电压控制电路，包括第一端和第二端，所述电压控制电路的所述第一端用以接收驱动信号，所述电压控制电路的所述第二端连接于所述有源钳位电路的所述第三端和所述功率放大电路的所述第一端，用以输出控制电压，所述控制电压控制所述栅极电压；

其中在所述集-射电压大于或等于钳位电压时，所述有源钳位电路的所述第二端和所述第三端分别向所述IGBT的所述栅极和所述电压控制电路的所述第二端注入电荷，使得所述栅极电压大于栅极门槛电压值，并通过所述电压控制电路输出的所述控制电压控制所述IGBT的所述栅极电压小于预设电压值，该预设电压值大于栅极门槛电压值且小于IGBT正常导通时的栅极电压值。

2.如权利要求1所述的IGBT的栅极电压控制电路，其特征在于，所述电压控制电路包括：

第一三极管、第一至第三电阻、第一至第二二极管和第一齐纳二极管，其中，

所述第一电阻的第一端、所述第二二极管阳极及所述第三电阻的第一端电性连接并作为所述电压控制电路的所述第一端，用以接收所述驱动信号；

所述第一电阻的第二端、所述第一三极管的基极及所述第二电阻的第一端电性连接；

所述第一三极管的集电极与地线电性连接；

所述第一三极管的发射极、所述第二电阻的第二端及所述第一二极管阴极电性连接；

所述第一二极管阳极与所述第一齐纳二极管阳极电性连接；

所述第一齐纳二极管阴极、所述第二二极管阴极及所述第三电阻的第二端电性连接并作为所述电压控制电路的所述第二端，用以输出所述控制电压。

3.如权利要求1所述的IGBT的栅极电压控制电路，其特征在于，所述电压控制电路包括：

第七电阻、第五二极管和第四齐纳二极管，所述第七电阻的第一端、所述第五二极管阳极和所述第四齐纳二极管阳极电性连接并作为所述电压控制电路的所述第一端，用以接收所述驱动信号；

所述第七电阻的第二端、所述第五二极管阴极和所述第四齐纳二极管阴极电性连接并作为所述电压控制电路的所述第二端，用以输出所述控制电压。

4.如权利要求2或3所述的IGBT的栅极电压控制电路，其特征在于，所述有源钳位电路包括：第三至第四二极管、第四至第六电阻、第一至第二电容和第二至第三齐纳二极管，其中，

所述第三二极管阴极作为所述有源钳位电路的所述第三端；

所述第三二极管阳极与第四电阻的第一端电性连接；

所述第四电阻的第二端、所述第一电容的第一端、所述第五电阻的第一端及所述第四二极管阳极电性连接；

所述第一电容的第二端、所述第五电阻的第二端、所述第二齐纳二极管阳极及所述第二电容的第一端电性连接；

所述第二齐纳二极管阴极、所述第二电容的第二端及所述第三齐纳二极管阳极电性连接；

所述第三齐纳二极管阴极作为所述有源钳位电路的所述第一端；

所述第四二极管阴极与所述第六电阻的第一端电性连接；

所述第六电阻的第二端作为所述有源钳位电路的所述第二端。

5.如权利要求1所述的IGBT的栅极电压控制电路，其特征在于，在所述IGBT关断且所述集-射电压小于钳位电压时，所述有源钳位电路的所述第二端和所述第三端分别向所述IGBT的所述栅极和所述电压控制电路的所述第二端注入电荷，所述电压控制电路输出的所述控制电压控制所述栅极电压小于栅极门槛电压值。

6.如权利要求1所述的IGBT的栅极电压控制电路，还包括栅极驱动电阻，所述功率放大电路的所述第二端通过所述栅极驱动电阻与所述IGBT的所述栅极连接。