[发明专利]栅极控制电路、功率模块和相关联的方法

摘要

本文介绍了一种栅极控制电路，包括主栅极单元，布置成经多个主栅极单元输出供应栅极信号到多个功率开关的相应栅极以用于控制主电流；以及辅助栅极单元，包括用于将输入光功率转换成辅助电栅极信号的光功率转换器。辅助栅极单元布置成在多个功率开关之一中发生故障时，提供辅助电栅极信号到还在操作中的多个功率开关的任何一个的相应栅极。也介绍了对应的功率模块和方法。

主权项

一种栅极控制电路(2)，包括：主栅极单元(5)，其布置成经多个主栅极单元输出(30a‑f)供应栅极信号到主电路的多个并联功率开关(20a‑f)的相应栅极以用于控制所述功率开关的开关；辅助栅极单元(1)，其包括用于将输入光功率转换成辅助电栅极信号的光功率转换器(12)，并且所述辅助栅极单元(1)布置成在所述多个功率开关之一中发生短路故障时，提供所述辅助电栅极信号到还在操作中的所述多个功率开关(20a‑f)的任何一个的相应栅极；多个栅极开关(25a‑f)，其用于选择性地阻止将所述辅助电栅极信号提供到所述相应栅极，以及连接到所述多个栅极开关(25a‑f)的栅极监控器(26)，所述栅极监控器布置成断开连接到所述栅极监控器(26)检测到其栅极电压低于阈值电压的栅极的所述栅极开关，其中所述辅助栅极单元(1)包括在所述光功率转换器(12)与用于所述多个功率开关(20a‑f)的每个的相应输出之间提供的多个辅助栅极单元电阻器(16a‑f)，所述多个辅助栅极单元电阻器(16a‑f)的每个辅助栅极单元电阻器大到足以保持操作功率开关的栅极电压，使得所述相应操作功率开关导通，所述主栅极单元(5)还包括分别连接到每个主栅极单元输出的多个主栅极单元电阻器(17a‑f)，以及每个主栅极单元电阻器的电阻低于每个辅助栅极单元电阻器的电阻，并且多个输出开关（18a‑f），连接到所述多个并联功率开关(20a‑f)的相应栅极，并且设置成在其中一个功率开关(20a‑f)故障的情况下呈现阻断状态。