[发明专利]一种宽禁带功率器件的多梯级驱动控制方法

权利要求书

1.一种宽禁带功率器件的多梯级驱动控制方法，其特征在于，实现该多梯级驱动控制方法的多梯级驱动电压控制系统，包含MCU微处理器、多梯级电平器和功率放大器；MCU微处理器用于产生梯级驱动电压的触发脉冲信号，多梯级电平器用于预设多梯级驱动电压，功率放大器对被触发的梯级驱动电压进行功率放大；

该方法包括应用于器件开通过程的开通方法和应用于器件关断过程的关断方法；

所述开通方法包括如下步骤：

S1-1、在多梯级电平器中对多梯级驱动控制系统的梯级电压进行n次分级，分级后的梯级电压V_n∈(V_th,V_gon)，其中n为正整数，V_th为器件的阈值电压，V_gon是器件的正向驱动电压，实现对器件开通过程中漏极电流i_d的变化率di/dt及其振荡的调节控制；

S1-2、在器件开通过程中，梯级电压的维持时间通过在微处理器中进行控制程序设定，延迟下一梯级电压的脉冲触发信号得到；

S1-3、对步骤S1-1中的漏极电流i_d的变化率di/dt、漏极电流峰值I_p和电流振荡调节时间t_son进行测量，与常规驱动时的对应值进行比较，选取较优值，确定n的取值及梯级驱动电压的幅值，其中n为正整数；所述对应值表示常规的漏极电流变化率、峰值和电流振荡调节时间。

2.根据权利要求1所述的宽禁带功率器件的多梯级驱动控制方法，其特征在于，在步骤S1-1中，设定多梯级驱动电压控制系统中多梯级电平器的第一个梯级驱动电压V₁，该第一个梯级驱动电压V₁的电压值大于器件的阈值电压V_th。

3.根据权利要求1所述的宽禁带功率器件的多梯级驱动控制方法，其特征在于，在步骤S1-2中，梯级电压的维持时间在控制程序中的设定依据如公式(1)所示：

式中，τ＝R_g*C_iss，R_g为器件的驱动电阻，C_iss为器件的输入电容，V_n为第n梯级的驱动电压，T_n为梯级驱动电压V_n的维持时间，V_no为第n个梯级电压时器件的初始栅源极电压，V_nn为第n个梯级电压时器件的终时栅源极电压，n为正整数。

4.根据权利要求1所述的宽禁带功率器件的多梯级驱动控制方法，其特征在于，所述关断方法包括如下步骤：

S2-1、在多梯级电平器中对多梯级驱动控制系统的梯级电压进行m次分级，梯级电压V_m∈(V_goff,V_miller)，其中m为正整数，V_miller是米勒平台电压，V_goff为负向驱动电压，实现对关断过程漏源极电压V_ds的变化率dv/dt及其振荡的调节控制；

S2-2、在器件关断过程中，梯级电压的维持时间通过在微处理器中进行控制程序设定，延迟下一梯级电压的脉冲触发信号得到；

S2-3、对步骤S2-1中的漏源极电压V_ds的变化率dv/dt、峰值V_p和电压振荡调节时间t_soff进行测量，与常规驱动时的对应值进行比较，选取较优值，确定m的取值及梯级驱动电压的幅值；所述对应值表示常规的漏源极电压变化率、峰值和电压振荡调节时间。

5.根据权利要求4所述的宽禁带功率器件的多梯级驱动控制方法，其特征在于，在步骤S2-1中，设定多梯级驱动电压控制系统中多梯级电平器的第m个梯级驱动电压V_m，第m个梯级驱动电压V_m的电压值应小于器件的米勒平台电压V_miller。

6.根据权利要求4所述的宽禁带功率器件的多梯级驱动控制方法，其特征在于，在步骤S2-2中，梯级电压的维持时间在控制程序中的设定依据如公式(2)所示：

式中，V_m为第m梯级的驱动电压，T_m为梯级驱动电压V_m的维持时间，V_mo为第m个梯级电压时器件的初始栅源极电压，V_mm为第m个梯级电压时器件的终时栅源极电压，m为正整数。