避免-Vs失效模式的高电压驱动器

摘要

本发明揭露一种能驱动例如IGBTs与功率MOSFETs等的金属半闸极装置(MOsgatedevice)的准位转换高电压金属半闸极装置驱动器(LevelshiftedhighvoltageMOSgate devicedriver)，根据数个测量结果，其能避免在功率电路中经由电感值Ls1与Ls2所整流的电流所引起的负压摆幅的影响。首先，藉由保持短的导线长度，以降低该等电感值Ls1与Ls2，而且藉由配置/接线的技巧，以降低该等电感值Ls1与Ls2。再者，增加外部充电电容器Cvb的电容值，大致上能降低内部电路的电压。对于已知的电路、IGBT与配线组合而言，电容值通常是0.47微法拉。而且，选择电容器Cvcc的尺寸，以仅可能保持供应电压的稳定。最好电容器Cvcc的电容值大约是电路中电容器Cvb的电容值之总和的十倍大。并且，仅可能降低自举路径中的电阻Rvb的电阻值，最好降至零。最后，在驱动电路的共用节点与功率装置电路之间选择地添加一个电阻Rcom。

主权项

1.一种高功率装置的驱动电路,该电路包括有:一金属半闸极(MOSgate)驱动器与一功率切换电路,该功率切换电路包含一个第一MOSgate电晶体与一个第二MOSgate电晶体,该MOSgate驱动器是连接到该第一MOSgate电晶体与该第二MOSgate电晶体,而且足以开启该第一MOSgate电晶体与该第二MOSgate电晶体;该功率切换电路具有一电压输出节点,该节点介于第一MOSgate电晶体与第二MOSgate电晶体之间,同时该第二MOSgate电晶体具有一个与其相连的恢复二极体以及固有电感値Ls1与Ls2;该MOSgate驱动器包括一积体电路,同时包含一外部电容器Cb,该外部电容器是连接在该MOSgate驱动器电路的一电路节点Vb与一电路节点Vs之间,该MOSgate驱动器电路进一步包含一共用节点与一串接电路,该串接电路包含一充电电容器Cnucc、一电阻Rb、一二极体Db,该二极体Db是连接在该共用节点与该节点之间;以及该MOSgate驱动器电路与该功率切换电路之连接距离尽量缩短,以在节点Vs与节点Vo之间,以及该功率切换电路上共用节点与另一共用节点之间获得短的导线长度,因此能降低该等电感値Ls1与Ls2。2.如申请专利范围第1项所述之电路,其中该电容器Cb具有一个提高的电容値,本质上是超过能保持该第一MOSgate电晶体的电压,持续一段最大脉冲导通时间所需的电容値,该提高的电容値是由该等电感値Ls1与Ls2,而且也是由该等MOSgate电晶体的尺寸与型式所决定的。3.如申请专利范围第1项所述之电路,其中对于IRsize 3"K" type IBGTs而言,该电容器Cb之电容値大于0.47微法拉。4.如申请专利范围第1项所述之电路,其中该电容器Cnucc的电容値至少是电路中电容器Cb之电容値的10倍。5.如申请专利范围第1项所述之电路,其中该电阻Rb的电阻値尽可能降低至最小値。6.如申请专利范围第5项所述之电路,其中该电阻Rb之电阻値为0欧姆。7.如申请专利范围第1项所述之电路,在MOSgate驱动器电路的共用节点与功率切换电路的共用节点之间包含一电阻Rcom,其电阻値为1至20欧姆。图式简单说明:第一图系为习用电路的概要图,显示其所连结的驱动器IC用来驱动一对高电压装置。第二图系为电路图,说明第一图电路的操作。第三图系为概要图,显示当关闭顶部电晶体时,整流电流的路径。第四图说明本发明之实施例。第五图系为一电路,显示本发明另一实施例。第六图系为不同电容値下电容电压的图表,显示在高电容値下电容器中已降低的峰値电压。