[发明专利]功率半导体器件门极驱动检测电路及其控制方法

权利要求书

1.一种功率半导体器件门极驱动检测电路，其特征在于，所述电路包括：

门阴极电压检测单元，其第一端连接功率半导体器件的门极，其第二端连接所述功率半导体器件的阴极，用于检测所述功率半导体器件的门极和阴极之间的电压差，并通过其信号输出端输出对应的第一检测信号；

高压检测单元，其第一端连接所述功率半导体器件的阳极，其第二端连接所述功率半导体器件的阴极，用于检测所述功率半导体器件的阳极和阴极之间的电压差，并通过其信号输出端输出对应的第二检测信号；

逻辑单元，其第一输入端与外部控制系统连接，其第二输入端和第三输入端分别与所述门阴极电压检测单元的信号输出端和所述高压检测单元的信号输出端连接，用于在接收到所述外部控制系统发出的外部控制信号时输出第一控制信号，以及接收所述第一检测信号和所述第二检测信号并分别对所述第一检测信号和所述第二检测信号对应的电压差进行判断，以根据判断结果输出第二控制信号或向所述外部控制系统发出反馈信号；

触发单元，其第一端连接功率半导体器件的门极，其第二端连接所述功率半导体器件的阴极，其第三端连接所述逻辑单元的输出端，用于根据所述逻辑单元输出的控制信号生成触发信号，以控制所述功率半导体器件导通；其中，所述控制信号包括第一或第二控制信号。

2.根据权利要求1所述的功率半导体器件门极驱动检测电路，其特征在于，还包括：

关断单元，其第一端连接功率半导体器件的门极，其第二端连接所述功率半导体器件的阴极，其第三端连接所述逻辑单元的输出端，用于根据所述逻辑单元输出的所述控制信号控制所述功率半导体器件断开。

3.根据权利要求2所述的功率半导体器件门极驱动检测电路，其特征在于，还包括：

电源单元，其第一端连接外部电源，其第二端连接所述逻辑单元，其第三端连接所述门阴极电压检测单元、所述高压检测单元、所述触发单元和所述关断单元，用于向所述逻辑单元、所述门阴极电压检测单元、所述高压检测单元、所述触发单元和所述关断单元供电。

4.根据权利要求1所述的功率半导体器件门极驱动检测电路，其特征在于，所述高压检测单元包括高压电阻和低压检测模块；

其中，所述高压电阻的第一端为所述高压检测单元的第一端，所述高压电阻的第二端连接所述低压检测模块的第一端，所述低压检测模块的第二端为所述高压检测单元的第二端。

5.根据权利要求4所述的功率半导体器件门极驱动检测电路，其特征在于，所述低压检测模块包括高精度电阻和电压采样及比较模块。

6.根据权利要求1所述的功率半导体器件门极驱动检测电路，其特征在于，所述功率半导体器件包括集成门极换流晶闸管、发射极关断晶闸管、门极换流晶闸管或门极可关断晶闸管。

7.一种如权利要求1至6中任一项所述的功率半导体器件门极驱动检测电路的控制方法，其特征在于，包括：

门阴极电压检测单元实时监测功率半导体器件的门极和阴极之间的电压差，并向逻辑单元发送对应的第一检测信号；

高压检测单元实时监测所述功率半导体器件的阳极和阴极之间的电压差，并向所述逻辑单元发送对应的第二检测信号；

所述逻辑单元分别对接收到的所述第一检测信号和所述第二检测信号对应的电压差进行判断，并根据判断结果输出第二控制信号和/或向外部控制系统发出反馈信号。

8.根据权利要求7所述的功率半导体器件门极驱动检测电路的控制方法，其特征在于，所述功率半导体器件处于导通状态；

根据判断结果输出第二控制信号和/或向外部控制系统发出反馈信号，包括以下步骤：

当所述第一检测信号对应的电压差大于或等于第一预设阈值，或第二检测信号对应的电压差大于或等于第二预设阈值时，所述逻辑单元输出第二控制信号，以触发所述触发单元生成触发信号，并确定所述触发单元被连续触发的次数，以将其与预设次数进行比较；

其中，当所述触发单元被连续触发的次数大于所述预设次数时，所述逻辑单元向外部控制系统发出故障反馈信号。

9.根据权利要求7所述的功率半导体器件门极驱动检测电路的控制方法，其特征在于，所述功率半导体器件处于断开状态；

根据判断结果输出第二控制信号和/或向外部控制系统发出反馈信号，包括以下步骤：

当所述第一检测信号对应的电压差小于第一预设阈值时，所述逻辑单元向外部控制系统发出故障反馈信号；

当所述第一检测信号对应的电压差大于或等于第一预设阈值且所述第二检测信号对应的电压差大于过压保护阈值时，所述逻辑单元向所述外部控制系统发出过压反馈信号，同时所述逻辑单元输出第二控制信号，以触发所述触发单元生成触发信号。