[发明专利]一种保护半导体器件串联运行的有源保护电路

权利要求书

1.一种保护半导体器件串联运行的有源保护电路，用于保护由串联或单管运行的压控型功率半导体器件组成的电力电子设备中的压控型功率半导体器件，其特征在于该电路包括有源钳位电路，电子开关(K)以及电阻组成的回路；其中有源钳位电路用来对压控型功率半导体器件在关断过程中产生的过电压起到抑制作用，所述有源钳位电路的输入和输出端分别连接到需要保护的压控型功率半导体器件的集电极端(C)和门极端(G)，所述电子开关(K)的受控端连接到所述有源钳位电路的另一个输出端，根据所述有源钳位电路的动作状态来调节有源钳位电路输出并流入的压控型功率半导体器件门极的电流大小，所述电子开关(K)和一个用来限制电流大小的电阻(Rg2)串联后，再与压控型功率半导体器件的门极电阻(Rg1)相并联。

2.如权利要求1所述的有源保护电路，其特征在于所述的压控型功率半导体器件包括绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)、金属氧化物半导体型场效应管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，MOSFET)、注入增强栅极晶体管(Injection Enhanced Gate Transistor，IEGT)和其它由门极电压控制可关断的器件。

3.如权利要求1-2任一所述的有源保护电路，其特征在于每个压控型功率半导体器件都被所述的有源保护电路所保护。

4.如权利要求3所述的有源保护电路，其特征在于所述门极电阻(Rg1)的控制回路包括一个开关和一个电阻。

5.如权利要求4所述的有源保护电路，其特征在于所述电子开关(K)是可控开关，可控开关的动作阈值由压控型功率半导体器件的保护电压决定，且可控开关的动作由压控型功率半导体器件的有源钳位电路来启动。

6.如权利要求4或5所述的有源保护电路，其特征在于还包括有源缓冲电路和无源缓冲电路，其中所述有源缓冲电路连接到压控型功率半导体器件的集电极和门极之间，用来减缓和平均压控型功率半导体器件关断过程中的电压应力，所述无源缓冲电路连接到压控型功率半导体器件的集电极和发射极之间，用来吸收压控型功率半导体器件关断过程中的过电压。