專利名稱：動態(tài)有源嵌位電路和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種動態(tài)有源嵌位電路和電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
絕緣柵雙極型晶體管(IGBT,Insulated Gate Bipolar Transistor)作為重要的功率開關(guān)器件，其具有功率金屬氧化物場效應(yīng)晶體管和功率晶體管這二者的優(yōu)點(diǎn)，如具有易于驅(qū)動、容量較大、開關(guān)頻率高等特點(diǎn)。
IGBT關(guān)斷時集電極電流下降率較高，主電路存在較大雜散電感，可使IGBT集電極和射極間產(chǎn)生很大的浪涌電壓，甚至?xí)^IGBT額定集射極電壓而使IGBT損壞。目前，多采用有源嵌位電路抑制IGBT關(guān)斷的浪涌電壓，在有源嵌位電路中需設(shè)計合適的瞬態(tài)抑制ニ極管(TVS,Transient Voltage Suppressor)的擊穿值,太高則起不了保護(hù)IGBT的作用，太低則可能會發(fā)生誤動作。在ー些應(yīng)用場合中，電網(wǎng)電壓波動大，母線電壓會很高，或者負(fù)載能量回饋時母線電壓也會升高，若設(shè)置的TVS ニ極管擊穿值太低，則母線電壓可能會高于有源嵌位動作的電壓點(diǎn)，此時有源嵌位電路會誤動作導(dǎo)致IGBT誤導(dǎo)通，會出現(xiàn)上橋和下橋的IGBT同時導(dǎo)通的情況，未及時保護(hù)則可能導(dǎo)致IGBT炸毀，故而存在非常大的風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種動態(tài)有源嵌位電路和電子設(shè)備，以期更安全有效的保護(hù)IGBT工作。本發(fā)明實(shí)施例一方面提供一種動態(tài)有源嵌位電路，可包括有源嵌位電路和旁路電路；其中，所述有源嵌位電路包括瞬態(tài)抑制ニ極管，用于抑制絕緣柵雙極型晶體管的集電極和發(fā)射極之間的瞬態(tài)過壓；所述旁路電路用于根據(jù)驅(qū)動信號旁路所述有源嵌位電路中的部分瞬態(tài)抑制ニ極管?？蛇x的，所述旁路電路包括延時關(guān)斷電路、隔離驅(qū)動電路和開關(guān)電路；其中，所述隔離驅(qū)動電路，用于基于驅(qū)動信號驅(qū)動所述開關(guān)電路工作；所述延時關(guān)斷電路，用于基于所述驅(qū)動信號延時關(guān)斷開關(guān)電路；所述開關(guān)電路，用于旁路所述有源嵌位電路中的部分瞬態(tài)抑制ニ極管?？蛇x的，所述延時關(guān)斷電路包括第一ニ極管、第一電容、第一電阻、第二電阻和第三電阻；其中，所述第一ニ極管的陽極通過所述第二電阻與驅(qū)動信號的輸入端連接；所述第一ニ極管的陰極通過所述第一電阻與所述驅(qū)動信號的輸入端連接，所述第一ニ極管的陰極還通過所述第一電容接地，所述第一電容還與所述第三電阻并聯(lián)；或者，所述延時關(guān)斷電路包括第一ニ極管、第一電容、第一電阻、第二電阻和第三電阻；其中，所述第一ニ極管的陽極與驅(qū)動信號的輸入端連接；所述第一ニ極管的陰極通過所述第二電阻和第一電阻，與所述驅(qū)動信號的輸入端連接，所述第一ニ極管的陰極還通過所述第二電阻和所述第一電容接地，所述第一電容還與所述第三電阻并聯(lián)。可選的，所述第一電阻的阻值為所述第二電阻的阻值的2(T30倍。可選的，所述隔離驅(qū)動電路包括光耦隔離芯片；其中，所述光耦隔離芯片的初級光耦負(fù)極引腳接地； 所述光耦隔離芯片的初級光耦正極引腳經(jīng)所述第一電阻與驅(qū)動信號的輸入端相連?？蛇x的，所述隔離驅(qū)動電路還包括第二電容；其中，所述光耦隔離芯片的正驅(qū)動電源引腳和負(fù)驅(qū)動電源引腳通過所述第二電容連接?？蛇x的，所述開關(guān)電路包括第四電阻、第五電阻和第一三極管；其中，所述第一三極管的柵極通過所述第四電阻與所述光耦隔離芯片的驅(qū)動輸出引腳連接；所述第一三極管的源極與所述光耦隔離芯片的負(fù)驅(qū)動電源引腳連接；所述第一三極管的柵極和源極還通過所述第五電阻連接?？蛇x的，所述有源嵌位電路包括第二ニ極管、第二三極管、第三三極管、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第一瞬態(tài)抑制ニ極管和第二瞬態(tài)抑制ニ極管；其中，所述第二三極管的基極通過所述第九電阻與所述驅(qū)動信號的輸入端連接，所述第二三極管的集電極接地，所述第三ニ極管的發(fā)射極通過所述第八電阻與絕緣柵雙極型晶體管的基極連接；所述第三ニ極管的基極與所述第二三極管的基極連接，所述第三ニ極管的集電極與電源電壓輸入端連接，所述第三ニ極管的發(fā)射極與所述第二三極管的發(fā)射極連接；所述第二ニ極管的陰極通過所述第七電阻與所述絕緣柵雙極型晶體管的基極連接，所述第二ニ極管的陰極還通過所述第六電阻與所述第二三極管的基極連接，所述第ニニ極管的陽極與所述第一瞬態(tài)抑制ニ極管的陽極連接；所述第二ニ極管的陽極還與所述第一三極管的源極連接；所述第一瞬態(tài)抑制ニ極管的陰極與第二瞬態(tài)抑制ニ極管的陽極連接，所述第一三極管的漏極還與所述第一瞬態(tài)抑制ニ極管的陰極連接；所述第二瞬態(tài)抑制ニ極管的陰極與所述絕緣柵雙極型晶體管的集電極連接?？蛇x的，所述第一瞬態(tài)抑制ニ極管的擊穿電壓小于所述第二瞬態(tài)抑制ニ極管的擊穿電壓。本發(fā)明實(shí)施例另一方面提供ー種電子設(shè)備，其特在于，所述電子設(shè)備中部署有如上述實(shí)施例所述的動態(tài)有源嵌位電路。由上可見，本發(fā)明實(shí)施例提供的動態(tài)有源嵌位電路包括有源嵌位電路和旁路電路；其中，旁路電路用于根據(jù)驅(qū)動信號旁路有源嵌位電路中部分瞬態(tài)抑制ニ極管；有源嵌位電路用于抑制絕緣柵雙極型晶體管的集電極和發(fā)射極之間的瞬態(tài)過壓。由于引入了根據(jù)驅(qū)動信號旁路有源嵌位電路中部分瞬態(tài)抑制ニ極管的旁路電路，這就使得有源嵌位電路的門檻電壓可變?yōu)閯討B(tài)的。有源嵌位電路的動作電壓由瞬態(tài)抑制ニ極管的擊穿值決定，旁路電路可旁路有源嵌位電路中的部分瞬態(tài)抑制ニ極管，這樣可實(shí)現(xiàn)絕緣柵雙極型晶體管導(dǎo)通和關(guān)斷狀態(tài)下有源嵌位電路的動作電壓不同，若絕緣柵雙極型晶體管導(dǎo)通后有源嵌位電路的動作電壓低于絕緣柵雙極型晶體管關(guān)斷時的尖峰電壓，則能保證有源嵌位電路在大電流情況下關(guān)斷絕緣柵雙極型晶體管時起作用；此外，由于母線電壓存在一定波動性，當(dāng)絕緣柵雙極型晶體管關(guān)斷后，而現(xiàn)有技術(shù)有源嵌位動作的電壓點(diǎn)是恒定不變，當(dāng)波動的母線電壓高于有源嵌位動作電壓點(diǎn)，則導(dǎo)致絕緣柵雙極型晶體管可能誤導(dǎo)通；而本發(fā)明引入了旁路電路可旁路有源嵌位電路中的部分瞬態(tài)抑制ニ極管，這樣有源嵌位動作電壓點(diǎn)變成了動態(tài)的，若在絕緣柵雙極型晶體管導(dǎo)通時，旁路電路旁路有源嵌位電路中的部分瞬態(tài)抑制ニ極管；在絕緣柵雙極型晶體管關(guān)斷后延遲一段時間關(guān)閉旁路功能，關(guān)閉旁路功能后有源嵌位動作電壓點(diǎn)，將高于絕緣柵雙極型晶體管導(dǎo)通時有源嵌位動作電壓點(diǎn)，動態(tài)的有源嵌位動作電壓點(diǎn)有利于在一定程度上克服母線電壓波動性，進(jìn)而有利于更安全有效的保護(hù)絕緣柵雙極型晶體管工作。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的一種動態(tài)有源嵌位電路的示意圖；圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的一種動態(tài)有源嵌位電路的示意圖；圖3是本發(fā)明第三實(shí)施例提供的一種動態(tài)有源嵌位電路的示意圖；圖4是本發(fā)明第四實(shí)施例提供的一種動態(tài)有源嵌位電路的示意圖；圖5是本發(fā)明第五實(shí)施例提供的一種動態(tài)有源嵌位電路的示意圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光耦隔離芯片的引腳分布示意圖；圖7是本發(fā)明第六實(shí)施例提供的一種動態(tài)有源嵌位電路的示意圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電子設(shè)備的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例提供一種動態(tài)有源嵌位電路和電子設(shè)備，以期更安全有效的保護(hù)IGBT工作。下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。以下通過實(shí)施例分別進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三” “第四”等(如果存在)是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例例如能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或単元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或単元。請參見圖1，圖I是本發(fā)明的第一實(shí)施例提供的一種動態(tài)有源嵌位電路的示意圖。如圖I所示，動態(tài)有源嵌位電路100可以包括有源嵌位電路10和旁路電路20 ;其中，旁路電路20用于根據(jù)驅(qū)動信號旁路有源嵌位電路10中部分瞬態(tài)抑制ニ極管；有源嵌位電路10用于抑制絕緣柵雙極型晶體管30的集電極和發(fā)射極之間的瞬態(tài)過壓。例如，旁路電路20可用于在絕緣柵雙極型晶體管30導(dǎo)通后旁路有源嵌位電路10中部分瞬態(tài)抑制ニ極管。請參見圖2，圖2是本發(fā)明的第二實(shí)施例提供的一種動態(tài)有源嵌位電路的示意圖。如圖2所示,動態(tài)有源嵌位電路100中的旁路電路20可包括延時關(guān)斷電路21、隔離驅(qū)動 電路22和開關(guān)電路23。其中，隔離驅(qū)動電路22，用于基于驅(qū)動信號驅(qū)動開關(guān)電路23工作。延時關(guān)斷電路21，用于基于驅(qū)動信號延時關(guān)斷開關(guān)電路23。開關(guān)電路23，用于旁路有源嵌位電路10中的部分瞬態(tài)抑制ニ極管。請參見圖3，圖3是本發(fā)明的第三實(shí)施例提供的一種動態(tài)有源嵌位電路的示意圖。如圖3所示，延時關(guān)斷電路21也可設(shè)置于隔離驅(qū)動電路22和開關(guān)電路23之間。請參見圖4，圖4是本發(fā)明的第四實(shí)施例提供的一種動態(tài)有源嵌位電路的示意圖。如圖4所示，延時關(guān)斷電路21可包括第一ニ極管Dl、第一電容Cl、第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3。其中，第一ニ極管Dl的陰極通過第一電容Cl接地，第一ニ極管Dl的陰極還通過第一電阻Rl與驅(qū)動信號的輸入端Pl連接，第一ニ極管Dl的陽極通過第二電阻R2與驅(qū)動信號的輸入端Pl連接，第一電容Cl還與第三電阻R3并聯(lián)。在本發(fā)明ー些實(shí)施例中，第一電阻Rl的阻值大于第二電阻R2的阻值。例如第一電阻Rl的阻值為第二電阻R2的阻值的2(T30倍，當(dāng)然第一電阻Rl的阻值亦可為第二電阻R2的阻值的其它倍數(shù)，以便實(shí)現(xiàn)需要的延遲。請參見圖5，圖5是本發(fā)明的第五實(shí)施例提供的一種動態(tài)有源嵌位電路的示意圖。如圖5所示，延時關(guān)斷電路21可包括第一ニ極管Dl、第一電容Cl、第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3 ；其中，第一ニ極管Dl的陽極與驅(qū)動信號的輸入端Pl連接；第一二極管Dl的陰極通過第二電阻R2和第一電阻Rl與驅(qū)動信號的輸入端Pl連接，第一ニ極管Dl的陰極還通過第二電阻R2和第一電容Cl接地，第一電容Cl還與第三電阻R3并聯(lián)。如圖4或5所示，隔離驅(qū)動電路22可包括光耦隔離芯片PCl。請參見圖6，圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的ー種光耦隔離芯片PCl的引腳分布示意圖。如圖6所示，光耦隔離芯片PCl的引腳可包括初級光耦負(fù)極引腳CATHODE、初級光耦正極引腳ANODE、正驅(qū)動電源引腳VCC，負(fù)驅(qū)動電源引腳VEE和驅(qū)動輸出引腳VO。請ー并參見圖4和圖5，光耦隔離芯片PCl的初級光耦負(fù)極引腳CATHODE接地；光耦隔離芯片PCl的初級光耦正極引腳ANODE經(jīng)第一電阻Rl與驅(qū)動信號的輸入端Pl相連。
請參見圖7，圖7是本發(fā)明的第六實(shí)施例舉例提供的一種動態(tài)有源嵌位電路的示意圖。如圖7所示，隔離驅(qū)動電路22還包括第二電容C2 ;其中，光耦隔離芯片PCl的正驅(qū)動電源引腳VCC和負(fù)驅(qū)動電源引腳VEE通過第二電容C2連接。如圖4、圖5或圖7所示，開關(guān)電路23可包括第四電阻R4、第五電阻R5和第一三極管Ql。其中，第一三極管Ql的柵極通過第四電阻R4與光耦隔離芯片PCl的驅(qū)動輸出引腳VO連接；第一三極管Ql的源極與光耦隔離芯片PCl的負(fù)驅(qū)動電源引腳VEE連接；第一三極管Ql的柵極和源極還通過第五電阻R5連接?？梢岳斫獾氖?，如圖4、圖5或圖7所示的動態(tài)有源嵌位電路的延時關(guān)斷電路21、隔離驅(qū)動電路22和開關(guān)電路23的電路結(jié)構(gòu)僅為舉例，其中的部分元器件是可替換或省略的。例如，可將第一三極管Ql替換為晶體三極管，如MOSFET等，替換后的電路結(jié)構(gòu)此處不 再贅述。又例如，還可將光耦隔離芯片PCl替換為等效功能的其它芯片或電路，替換光耦隔離芯片PCl的電路結(jié)構(gòu)此處亦不再贅述，其它變換方式類似。如圖4、圖5或圖7，有源嵌位電路10可包括第二ニ極管D2、第二三極管Q2、第三三極管Q3、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第一瞬態(tài)抑制ニ極管Zl和第二瞬態(tài)抑制ニ極管Z2。其中，第二三極管Q2的基極通過第九電阻R9與驅(qū)動信號的輸入端Pl連接，第二三極管Q2的集電極接地，第三ニ極管Q2的發(fā)射極通過第八電阻R8與絕緣柵雙極型晶體管30的基極連接；第三ニ極管Q3的基極與第二三極管Q2的基極連接，第三ニ極管Q3的集電極與電源電壓輸入端Vcc連接，第三ニ極管Q3的發(fā)射極與第二三極管Q2的發(fā)射極連接。第二ニ極管D2的陰極通過第七電阻R7與絕緣柵雙極型晶體管30的基極連接，第ニニ極管D2的陰極還通過第六電阻R6與第二三極管Q2的基極連接，第二ニ極管D2的陽極與第一瞬態(tài)抑制ニ極管Zl的陽極連接；第ニニ極管D2的陽極還與第一三極管Ql的源極連接；第一瞬態(tài)抑制ニ極管Zl的陰極與第二瞬態(tài)抑制ニ極管Z2的陽極連接，第一三極管Ql的漏極還與第一瞬態(tài)抑制ニ極管Zl的陰極連接；第二瞬態(tài)抑制ニ極管Z2的陰極與絕緣柵雙極型晶體管30的集電極連接。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，第一瞬態(tài)抑制ニ極管Zl的擊穿電壓小于第二瞬態(tài)抑制ニ極管Z2的擊穿電壓。第一瞬態(tài)抑制ニ極管Zl的擊穿電壓與第二瞬態(tài)抑制ニ極管Z2的擊穿電壓的差值關(guān)系可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定，例如，第一瞬態(tài)抑制ニ極管Zl的擊穿電壓可為第二瞬態(tài)抑制ニ極管Z2的擊穿電壓的1/6 1/3左右。在實(shí)際應(yīng)用中，第一瞬態(tài)抑制ニ極管Zl可能為I個瞬態(tài)抑制ニ極管，也可能由多個瞬態(tài)抑制ニ極管同向串聯(lián)和/或并聯(lián)形成，以獲得需要的第一瞬態(tài)抑制ニ極管Zl的擊穿電壓；同理，第二瞬態(tài)抑制ニ極管Z2可能為I個瞬態(tài)抑制ニ極管，也可能是由多個瞬態(tài)抑制ニ極管同向串聯(lián)和/或并聯(lián)形成的，以獲得需要的第二瞬態(tài)抑制ニ極管Z2的擊穿電壓?？梢岳斫獾氖?，如圖4、圖5或圖7所示的動態(tài)有源嵌位電路中的有源嵌位電路10的電路結(jié)構(gòu)僅為舉例，其中的部分元器件是可替換或省略的。例如可將第二三極管Q2和/或第三三極管Q2替換為場效應(yīng)三極管，替換后的電路結(jié)構(gòu)此處不再贅述，其它變換方式類似。下面簡單介紹如圖4、圖5或圖7所示動態(tài)有源嵌位電路的工作原理。驅(qū)動信號(如脈沖寬度調(diào)制(PWM，Pulse Width Modulation)信號或其它類型的驅(qū)動信號)從驅(qū)動信號輸入端Pl輸入，當(dāng)驅(qū)動信號為高電平時絕緣柵雙極型晶體管30導(dǎo)通，驅(qū)動信號低電平時絕緣柵雙極型晶體管30關(guān)斷。其中有源嵌位電路10中，動作電壓值由第一瞬態(tài)抑制ニ極管Z1、第二瞬態(tài)抑制ニ極管Z2的反向擊穿值決定，第二ニ極管D2起到單向?qū)ㄗ饔茫乐菇^緣柵雙極型晶體管30門極為高電平時電流流向絕緣柵雙極型晶體管30的集電極，第六電阻R6和第七電阻R7主要起限流作用。旁路電路20中，第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3為限流電阻，限制初級光耦正極引腳ANODE的電流。第一電容Cl為濾波儲能電容，以增強(qiáng)初級光耦的抗干擾性能。同時，第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第一ニ極管Dl及第ー電容Cl組成延時關(guān)斷電路。光耦隔離驅(qū)動芯片PCl起隔離和功率放大作用，光耦隔離驅(qū)動芯片PCl可起到隔離強(qiáng)電及第一三極管Ql驅(qū)動作用，當(dāng)初級光I禹導(dǎo)通時，驅(qū)動輸出引腳VO輸出高驅(qū)動電平,第一三極管Ql導(dǎo)通；當(dāng)初級光I禹不導(dǎo)通吋，驅(qū)動輸出引腳VO輸出為低電平，第一三極管Ql關(guān)斷。其中，第四電阻R4為第一三極管Ql的門極驅(qū)動電阻，第五電阻R5為第一三極管Ql的門極電荷泄放電阻。當(dāng)絕緣柵雙極型晶體管30關(guān)斷出現(xiàn)浪涌電壓時，第二瞬態(tài)抑制ニ極管Z2被擊穿并嵌位，同時，第二ニ極管D2導(dǎo)通。第二ニ極管D2連接了兩個分支電路，其中，ー個支路經(jīng)第七電阻R7直接接門極，TVS電流流過門極，門極電壓升高，絕緣柵雙極型晶體管30關(guān)斷過程減慢，從而抑制了浪涌電壓；另ー個支路經(jīng)第六電阻R6接到驅(qū)動電路前級側(cè)，通過驅(qū)動電路的增益，來減小TVS電流和功耗。其中，當(dāng)驅(qū)動信號為高電平時(此時，絕緣柵雙極型晶體管30導(dǎo)通)，光耦驅(qū)動芯片PCl中初級光耦導(dǎo)通，光耦驅(qū)動芯片PCl的驅(qū)動輸出引腳VO輸出高電平，故第一三極管Ql導(dǎo)通，第一瞬態(tài)抑制ニ極管Zl被旁路(短路)，有源嵌位電路10的動作電壓為第二瞬態(tài)抑制ニ極管Z2的反向擊穿值。當(dāng)驅(qū)動信號為低電平時(此時，絕緣柵雙極型晶體管30關(guān)斷)，延遲一段時間后，光耦驅(qū)動芯片PCl中初級光耦關(guān)斷，光耦驅(qū)動芯片PCl中驅(qū)動輸出引腳VO管腳輸出低電平，故第一三極管Ql斷開(此時，旁路功能無效)，有源嵌位電路10的動作電壓為第一瞬態(tài)抑制ニ極管Zl加上第二瞬態(tài)抑制ニ極管Z2的反向擊穿值，此時的動作電壓大于絕緣柵雙極型晶體管30導(dǎo)通時的動作電壓。進(jìn)ー步的，若延遲關(guān)斷電路21中的第一電阻Rl大于第二電阻R2，使第一Cl電容上的充電時間小于放電時間，故光耦導(dǎo)通的時間小于關(guān)斷的時間，進(jìn)而可起到延遲關(guān)斷第一三極管Ql作用。有源嵌位電路主要是在大電流情況下，關(guān)斷絕緣柵雙極型晶體管時起來作用的，在絕緣柵雙極型晶體管完全關(guān)斷后及絕緣柵雙極型晶體管導(dǎo)通時，有源嵌位電路電路不起作用。為了解決有源嵌位電路可能誤動作問題，本發(fā)明實(shí)施例中，將有源嵌位電路的門檻電壓設(shè)計為動態(tài)的。有源嵌位電路的動作電壓由瞬態(tài)抑制ニ極管的擊穿值決定，將多個瞬態(tài)抑制ニ極管串聯(lián)后連接在絕緣柵雙極型晶體管的門極和集電極之間，即動作電壓等于多個瞬態(tài)抑制ニ極管反向擊穿值之和。在本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)絕緣柵雙極型晶體管導(dǎo)通后，將 部分瞬態(tài)抑制ニ極管旁路(短路)，使動作電壓降低；絕緣柵雙極型晶體管關(guān)斷后，延遲一段時間，將該部分瞬態(tài)抑制ニ極管的旁路功能取消，使動作電壓升高。這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)，當(dāng)絕緣柵雙極型晶體管導(dǎo)通后，使有源嵌位電路中的動作電壓為VI，絕緣柵雙極型晶體管關(guān)斷后，延遲一段時間，使有源嵌位電路中的動作電壓為V2，而Vl小于V2。如此，既能保證有源嵌位電路在大電流情況下關(guān)斷絕緣柵雙極型晶體管時起作用，又能有效解決現(xiàn)有技術(shù)中絕緣柵雙極型晶體管關(guān)斷后由于母線電壓高于有源嵌位動作電壓點(diǎn)，導(dǎo)致有源嵌位電路誤動作、絕緣柵雙極型晶體管誤導(dǎo)通的問題。參見圖8，圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的ー種電子設(shè)備200的示意圖。如圖8所示的電子設(shè)備200中部署有如上述實(shí)施例提供的 動態(tài)有源嵌位電路100?？梢岳斫猓緦?shí)施例的電子設(shè)備200中的動態(tài)有源嵌位電路100的具體結(jié)構(gòu)可如上述實(shí)施例中的動態(tài)有源嵌位電路100，舉例實(shí)現(xiàn)方式參見圖f圖7，此處不再贅述。綜上，本發(fā)明實(shí)施例提供的動態(tài)有源嵌位電路包括有源嵌位電路和芳路電路；其中，旁路電路用于根據(jù)驅(qū)動信號旁路有源嵌位電路中部分瞬態(tài)抑制ニ極管；有源嵌位電 路用于抑制絕緣柵雙極型晶體管的集電極和發(fā)射極之間的瞬態(tài)過壓。由于引入了根據(jù)驅(qū)動信號旁路有源嵌位電路中部分瞬態(tài)抑制ニ極管的旁路電路，這就使得有源嵌位電路的門檻電壓可變?yōu)閯討B(tài)的。有源嵌位電路的動作電壓由瞬態(tài)抑制ニ極管的擊穿值決定，旁路電路可旁路有源嵌位電路中的部分瞬態(tài)抑制ニ極管，這樣可實(shí)現(xiàn)絕緣柵雙極型晶體管導(dǎo)通和關(guān)斷狀態(tài)下有源嵌位電路的動作電壓不同，若絕緣柵雙極型晶體管導(dǎo)通后有源嵌位電路的動作電壓低于絕緣柵雙極型晶體管關(guān)斷時的尖峰電壓，則能保證有源嵌位電路在大電流情況下關(guān)斷絕緣柵雙極型晶體管時起作用，此外，由于母線電壓存在一定波動性，當(dāng)絕緣柵雙極型晶體管關(guān)斷后，而現(xiàn)有技術(shù)有源嵌位動作的電壓點(diǎn)是恒定不變，當(dāng)波動的母線電壓高于有源嵌位動作電壓點(diǎn)，則導(dǎo)致絕緣柵雙極型晶體管可能誤導(dǎo)通；而本發(fā)明引入了旁路電路可旁路有源嵌位電路中的部分瞬態(tài)抑制ニ極管，這樣有源嵌位動作電壓點(diǎn)變成了動態(tài)的，若在絕緣柵雙極型晶體管導(dǎo)通時，旁路電路旁路有源嵌位電路中的部分瞬態(tài)抑制ニ極管；在絕緣柵雙極型晶體管關(guān)斷后延遲一段時間關(guān)閉旁路功能，關(guān)閉旁路功能后有源嵌位動作電壓點(diǎn)，高于絕緣柵雙極型晶體管導(dǎo)通時有源嵌位動作電壓點(diǎn)，動態(tài)的有源嵌位動作電壓點(diǎn)有利于在一定程度上克服母線電壓波動性，進(jìn)而有利于更安全有效的保護(hù)絕緣柵雙極型晶體管工作。在上述實(shí)施例中，對各個實(shí)施例的描述都各有側(cè)重，某個實(shí)施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實(shí)施例的相關(guān)描述。以上對本發(fā)明實(shí)施例所提供的動態(tài)有源嵌位電路和電子設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同吋，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種動態(tài)有源嵌位電路，其特征在于，包括 有源嵌位電路和旁路電路； 其中，所述有源嵌位電路包括瞬態(tài)抑制二極管，用于抑制絕緣柵雙極型晶體管的集電極和發(fā)射極之間的瞬態(tài)過壓； 所述旁路電路用于根據(jù)驅(qū)動信號旁路所述有源嵌位電路中的部分瞬態(tài)抑制二極管。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的動態(tài)有源嵌位電路，其特征在于， 所述芳路電路包括延時關(guān)斷電路、隔尚驅(qū)動電路和開關(guān)電路； 其中，所述隔離驅(qū)動電路，用于基于驅(qū)動信號驅(qū)動所述開關(guān)電路工作； 所述延時關(guān)斷電路，用于基于所述驅(qū)動信號延時關(guān)斷開關(guān)電路； 所述開關(guān)電路，用于旁路所述有源嵌位電路中的部分瞬態(tài)抑制二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動態(tài)有源嵌位電路，其特征在于， 所述延時關(guān)斷電路包括第一二極管、第一電容、第一電阻、第二電阻和第三電阻；其中，所述第一二極管的陽極通過所述第二電阻與驅(qū)動信號的輸入端連接；所述第一二極管的陰極通過所述第一電阻與所述驅(qū)動信號的輸入端連接，所述第一二極管的陰極還通過所述第一電容接地，所述第一電容還與所述第三電阻并聯(lián)； 或者， 所述延時關(guān)斷電路包括第一二極管、第一電容、第一電阻、第二電阻和第三電阻；其中，所述第一二極管的陽極與驅(qū)動信號的輸入端連接；所述第一二極管的陰極通過所述第二電阻和第一電阻，與所述驅(qū)動信號的輸入端連接，所述第一二極管的陰極還通過所述第二電阻和所述第一電容接地，所述第一電容還與所述第三電阻并聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動態(tài)有源嵌位電路，其特征在于，所述第一電阻的阻值為所述第二電阻的阻值的2(Γ30倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的動態(tài)有源嵌位電路，其特征在于， 所述隔離驅(qū)動電路包括光耦隔離芯片；其中，所述光耦隔離芯片的初級光耦負(fù)極引腳接地；所述光耦隔離芯片的初級光耦正極引腳經(jīng)所述第一電阻與驅(qū)動信號的輸入端相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動態(tài)有源嵌位電路，其特征在于， 所述隔離驅(qū)動電路還包括第二電容； 其中，所述光耦隔離芯片的正驅(qū)動電源引腳和負(fù)驅(qū)動電源引腳通過所述第二電容連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有源嵌位電路，其特征在于， 所述開關(guān)電路包括第四電阻、第五電阻和第一三極管； 其中，所述第一三極管的柵極通過所述第四電阻與所述光耦隔離芯片的驅(qū)動輸出引腳連接；所述第一三極管的源極與所述光耦隔離芯片的負(fù)驅(qū)動電源引腳連接；所述第一三極管的柵極和源極還通過所述第五電阻連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的動態(tài)有源嵌位電路，其特征在于， 所述有源嵌位電路包括第二二極管、第二三極管、第三三極管、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第一瞬態(tài)抑制二極管和第二瞬態(tài)抑制二極管； 其中，所述第二三極管的基極通過所述第九電阻與所述驅(qū)動信號的輸入端連接，所述第二三極管的集電極接地，所述第三二極管的發(fā)射極通過所述第八電阻與絕緣柵雙極型晶體管的基極連接；所述第三二極管的基極與所述第二三極管的基極連接，所述第三二極管的集電極與電源電壓輸入端連接，所述第三二極管的發(fā)射極與所述第二三極管的發(fā)射極連接; 所述第二二極管的陰極通過所述第七電阻與所述絕緣柵雙極型晶體管的基極連接，所述第二二極管的陰極還通過所述第六電阻與所述第二三極管的基極連接，所述第二二極管的陽極與所述第一瞬態(tài)抑制二極管的陽極連接；所述第二二極管的陽極還與所述第一三極管的源極連接； 所述第一瞬態(tài)抑制二極管的陰極與第二瞬態(tài)抑制二極管的陽極連接，所述第一三極管的漏極還與所述第一瞬態(tài)抑制二極管的陰極連接；所述第二瞬態(tài)抑制二極管的陰極與所述絕緣柵雙極型晶體管的集電極連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的動態(tài)有源嵌位電路，其特征在于， 所述第一瞬態(tài)抑制二極管的擊穿電壓小于所述第二瞬態(tài)抑制二極管的擊穿電壓。
10.一種電子設(shè)備，其特在于，所述電子設(shè)備中部署有如權(quán)利要求I至9任一項所述的動態(tài)有源嵌位電路。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種動態(tài)有源嵌位電路和電子設(shè)備，其中，動態(tài)有源嵌位電路包括有源嵌位電路和旁路電路；其中，有源嵌位電路包括瞬態(tài)抑制二極管，用于抑制絕緣柵雙極型晶體管的集電極和發(fā)射極之間的瞬態(tài)過壓；旁路電路用于根據(jù)驅(qū)動信號旁路有源嵌位電路中的部分瞬態(tài)抑制二極管。本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案有利于更安全有效的保護(hù)絕緣柵雙極型晶體管工作。
文檔編號H02H9/04GK102856893SQ20121035523
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日
發(fā)明者林琳, 張波 申請人:深圳市英威騰電氣股份有限公司