[发明专利]IGBT开关特性动态可变的驱动电路及保护方法

权利要求书

1.一种IGBT开关特性动态可变的驱动电路，其特征在于，包括：

脉冲分配及数字控制芯片、开关阵列及栅极驱动电阻阵列；所述脉冲分配及数字控制芯片通过部分开关阵列及部分栅极驱动电阻阵列连接IGBT上桥臂的输入端，并通过其余部分开关阵列及其余部分栅极驱动电阻阵列连接IGBT下桥臂的输入端；所述脉冲分配及数字控制芯片还连接至一控制器及所述开关阵列；

所述脉冲分配及数字控制芯片根据一控制脉冲信号及所述IGBT上桥臂及IGBT下桥臂反馈的状态信息控制开关阵列动态改变栅极驱动电阻，并同时完成脉冲分配、脉冲自锁处理、脉冲互锁处理，最终输出控制脉冲驱动所述IGBT上桥臂及IGBT下桥臂。

2.根据权利要求1所述的IGBT开关特性动态可变的驱动电路，其特征在于，所述控制脉冲信号包括：所述IGBT上桥臂的通断指令以及所述IGBT下桥臂的通断指令。

3.根据权利要求2所述的IGBT开关特性动态可变的驱动电路，其特征在于，所述脉冲分配及数字控制芯片根据所述控制脉冲信号反馈控制结果。

4.根据权利要求3所述的IGBT开关特性动态可变的驱动电路，其特征在于，若存在IGBT故障发生，所述脉冲分配及数字控制芯片直接进行驱动保护的同时，通过串行通信接口向所述控制器反馈IGBT故障代码。

5.根据权利要求1所述的IGBT开关特性动态可变的驱动电路，其特征在于，所述状态信息包括：IGBT的di/dt、du/dt、过流信号及过压信号；所述脉冲分配及数字控制芯片根据所述状态信息，在IGBT的开关过程中动态改变栅极驱动电阻，以优化IGBT的开关性能，减少损耗。

6.根据权利要求1所述的IGBT开关特性动态可变的驱动电路，其特征在于，每部分所述开关阵列由一组MOSFET管构成，每部分所述栅极驱动电阻阵列由一组阻值相同或不同的电阻构成。

7.根据权利要求1所述的IGBT开关特性动态可变的驱动电路，其特征在于，所述脉冲自锁处理包括：对IGBT开关进行开通频率及关断频率的控制，以保证IGBT开通最小时间及关断最小时间。

8.根据权利要求1所述的IGBT开关特性动态可变的驱动电路，其特征在于，所述脉冲互锁处理包括：设置所述IGBT上桥臂及IGBT下桥臂的脉冲互锁的死区时间，确保所述IGBT上桥臂及IGBT下桥臂其中一个关断后，另一个再开通。

9.一种IGBT开关特性动态可变的保护方法，应用于权利要求1至8中任一项所述的IGBT开关特性动态可变的驱动电路，其特征在于，包括：

所述控制器向一数字驱动电路及控制器发送控制脉冲信号；

所述脉冲分配及数字控制芯片根据所述控制脉冲信号驱动控制所述IGBT上桥臂及IGBT下桥臂；

所述脉冲分配及数字控制芯片根据所述控制脉冲信号及所述IGBT上桥臂及IGBT下桥臂反馈的状态信息控制开关阵列动态改变栅极驱动电阻，并完成脉冲分配、脉冲自锁处理、脉冲互锁处理，最终输出控制脉冲驱动所述IGBT上桥臂及IGBT下桥臂。

10.根据权利要求9所述的IGBT开关特性动态可变的保护方法，其特征在于，进行脉冲自锁处理包括：对IGBT开关进行开通频率及关断频率的控制，以保证IGBT开通最小时间及关断最小时间。

11.根据权利要求9所述的IGBT开关特性动态可变的保护方法，其特征在于，进行脉冲互锁处理包括：设置所述IGBT上桥臂及IGBT下桥臂的脉冲互锁的死区时间，确保所述IGBT上桥臂及IGBT下桥臂其中一个关断后，另一个再开通。

12.根据权利要求9所述的IGBT开关特性动态可变的保护方法，其特征在于，还包括：所述脉冲分配及数字控制芯片根据所述控制脉冲信号反馈控制结果；

若存在IGBT故障发生，所述脉冲分配及数字控制芯片直接完成驱动保护的同时，通过串行通信接口向所述控制器反馈IGBT故障代码。