[发明专利]高抗共模瞬变干扰能力功率器件驱动装置

说明书

本发明涉及涉及功率半导体应用技术领域，公开了一种高抗共模瞬变干扰能力功率器件驱动装置，包括：控制单元，基于编程生成逻辑驱动信号；若干个隔离驱动电路，与控制单元连接，隔离驱动电路用于基于逻辑驱动信号形成电流脉冲信号，产生驱动功率器件的电压信号；变压器单元，连接于各隔离驱动电路，变压器单元包括多个变压器耦合串联而成；脉冲接收单元，功率器件通过脉冲接收单元连接于隔离驱动电路。本申请提供的高抗共模瞬变干扰能力功率器件驱动装置，降低了寄生电容，降低漏感，从而有效抑制共模瞬变干扰，且变压器制作加工简单，效果方便叠加。

技术领域

本发明涉及功率半导体应用技术领域，尤其涉及一种高抗共模瞬变干扰能力功率器件驱动装置。

背景技术

功率半导体单元是将多个半导体芯片按照一定功能、模式组合再灌封成一体的器件，其主要应用于电力电子系统功率回路。传统的功率半导体单元包括IGBT（绝缘栅双极型晶体管）、功率MOSFFT（场效应晶体管）、晶闸管以及功率二极管等。

功率半导体单元驱动电路通常借助变压器来直接地跨屏障传递电压，在使用变压器时，当在功率半导体组内出现电压阶跃时，产生次级的终端共同的电压，该共同的电压引起寄生电流流过控制电路，其可能引起故障。

发明内容

为了达到低寄生电容，低漏感，减少故障发生，本申请提供了高抗共模瞬变干扰能力功率器件驱动装置。

高抗共模瞬变干扰能力功率器件驱动装置，包括：

控制单元，基于编程生成逻辑驱动信号；

若干个隔离驱动电路，与控制单元连接，隔离驱动电路用于基于逻辑驱动信号形成电流脉冲信号；

变压器单元，连接于各隔离驱动电路，变压器单元包括多个变压器耦合串联而成；

脉冲接收单元，功率器件通过脉冲接收单元连接于隔离驱动电路，接收电流脉冲信号，并产生驱动功率器件的电压信号。

通过采用上述技术方案，变压器单元在初级绕组接收隔离驱动电路生成的电流脉冲，并反射至次级绕组，减少控制单元与隔离驱动电路之间的寄生耦合，降低了寄生电容，降低漏感，从而有效抑制共模瞬变干扰，且变压器制作加工简单，效果方便叠加。

在一些实施方式中，各所述变压器的初级绕组分别相同，各所述变压器的次级绕组分别相同。

通过采用上述技术方案，使得变压器单元中的所有的变压器将具有相同的电流，使得每个初级绕组将接收相同的信号。

在一些实施方式中，所述隔离驱动电路连接有电流脉冲放大单元，电流脉冲放大单元位于隔离驱动电路与脉冲接收单元之间。

通过采用上述技术方案，将隔离驱动电路产生的形成电流脉冲信号进行放大处理后发送给脉冲接收单元。

在一些实施方式中，所述隔离驱动电路包括光耦隔离电路，所述光耦隔离电路与控制单元及电流脉冲放大单元连接。

通过采用上述技术方案，光耦隔离电路主要用于加强触发脉冲（电流脉冲信号）的隔离。

在一些实施方式中，所述光耦隔离电路采用6N137光耦合器，所述隔离驱动电路还包括电平转换电路，所述括电平转换电路连接于所述光耦隔离电路与所述电流脉冲放大单元之间。

6N137光耦合器具有极快的响应速度，上升和下降沿的延时均有几十纳秒，具有良好的高传输信号的特性，但是6N137光耦合器隔离输出后的电平只有5V，因此，通过采用上述技术方案，在光耦隔离电路上连接了电平转换电路进行电平转换，以便与功率器件的门槛电平匹配。

在一些实施方式中，所述电平转换电路包括LM311比较器。