[发明专利]一种准确控制IGBT峰值电压改善开关特性的栅极驱动方法

权利要求书

1.一种准确控制IGBT峰值电压改善开关特性的栅极驱动方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤1.通过峰值电压检测与数字化电路准确采集每次IGBT关断瞬态端电压峰值的模拟量值；

步骤2.通过模数转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)将关断瞬态端电压峰值数字化，得到与实际峰值电压v_PK成确定比例关系的数字量；

步骤3.将该数字量输出到驱动板上的现场可编程逻辑门阵列FPGA芯片(FieldProgrammable Gate Array，以下简称FPGA)；

步骤4.FPGA芯片将该数字量与参考值V_ref对应的数字量作差，再经过比例-积分PI运算(Proportional-Integral，PI)，得到相应的驱动电压值v_G；

步骤5.通过步骤4.FPGA芯片将该数字量与参考值V_ref对应的数字量作比例-积分PI运算，产生PI调节器所得的关断瞬态di_C/dt阶段驱动电压，并在关断瞬态di_C/dt阶段施加到IGBT栅极；

步骤6.根据PWM开关指令信号和采样信号di_C/dt识别当前IGBT所处阶段，从而对关断瞬态di_C/dt阶段施加控制。

2.根据权利要求1所述一种准确控制IGBT峰值电压改善开关特性的栅极驱动方法，其特征在于，所述检测关断瞬态的di_C/dt阶段，以能够对IGBT关断瞬态的延迟阶段、dv_CE/dt阶段和di_C/dt阶段的三个阶段实现解耦控制，从而在准确控制v_PK的同时，能够保持较低的关断延迟和关断损耗。

3.根据权利要求1所述一种准确控制IGBT峰值电压改善开关特性的栅极驱动方法，其特征在于，所述步骤6中对关断瞬态di_C/dt阶段施加控制可以在di_C/dt阶段施加高的驱动电压v_G,ifH来获得小的端电压峰值v_PK,L，或者通过施加小值的驱动电压v_G,ifL来获得大的端电压峰值v_PK,H；或者在延迟和dv_CE/dt阶段始终施加最低的驱动电压V_EE以获得最低的关断延迟和关断损耗，实现了关断延迟和损耗的优化。

4.根据权利要求1所述一种准确控制IGBT峰值电压改善开关特性的栅极驱动方法，其特征在于，所述驱动电压值v_PK是在自调节控制下，器件在额定负载电流下，将v_PK控制到V_ref；此外，延迟和dv_CE/dt阶段的v_G保持在最低的V_EE以获得最小的关断延迟和损耗。