防止臂短路的栅极驱动电路及方法与流程

本发明涉及防止臂短路的栅极驱动电路及方法，更详细地说，监视驱动控制部的去饱和端电压，当存在发生臂短路的危险时控制可变电阻部的内部电阻而变更栅极驱动信号的时间常数，监视所述去饱和端电压，当发生臂短路时中止所述栅极驱动信号输出，防止半导体元件(IGBT)因臂短路而受损。

背景技术：

图1是适用根据传统技术的栅极驱动电路的逆变器栅极驱动板的概念图，图2是适用根据传统技术的栅极驱动电路的逆变器栅极驱动板的电路图，图3是适用根据传统技术的栅极驱动电路的逆变器栅极驱动板内驱动芯片的输入输出波形的图解，图4是适用根据传统技术的栅极驱动电路的逆变器栅极驱动板的框图。

参照图1至图4，安装在混合动力汽车或电动汽车的逆变器栅极驱动板2，包括：微处理器10、驱动控制部(Drive IC)20、用于驱动电力半导体部件即半导体元件(IGBT：Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)40的栅极驱动电路30及半导体元件(IGBT)40等构成要素。并且，所述逆变器栅极驱动板2安装了所述栅极驱动电路30发生臂短路(Arm Short)时立即停止所述半导体元件(IGBT)40的驱动的臂短路保护电路31及过温保护电路等。这里，所述逆变器栅极驱动板2，可以是变换混合动力汽车或电动汽车的动力即电能的形态的装置，所述半导体元件(IGBT)40可以是电力用大容量半导体元件。

更详细地说，所述逆变器栅极驱动板2，为了提高耐久性，必须包括保护所述逆变器栅极驱动板2的保护电路。代表性的保护电路，包括：臂短路保护电路31，当半导体元件(IGBT)40的高压侧(High Side)与低压侧(Low Side)发生臂短路3或过电流时，检测所述半导体元件(IGBT)40的饱和 电压(Saturation Votage)而保护所述逆变器栅极驱动板2；及保护电路(Under Voltage Lock Out Protection circuit，欠压锁定电路保护)，当栅极电压等级降低到12V以下时运转。

并且，还有一种保护电路是，在包括半导体元件(IGBT)40的所述逆变器栅极驱动板2内部粘贴温度感应元件(NTC Sensor)，监测所述温度感应元件(NTC电阻)而所述半导体元件(IGBT)40的温度为规定值以上时，所述微处理器10隔绝栅极驱动信号(PWM信号)。这里，所述臂短路3可意味着：当半导体元件(IGBT)40的集电极(C)端被施加的电压超过饱和电压时，所述半导体元件(IGBT)40受损(断开)的现象。

参照图1至图4，为了防止所述半导体元件(IGBT)40的破损，安装在所述逆变器栅极驱动板2内的所述臂短路保护电路31的结构及运转如下。所述臂短路保护电路31，包括：电阻32，连接到所述驱动芯片20的去饱和端(DESAT pin)25；及去饱和二极管33，串联连接到所述电阻32，串联连接到所述半导体元件(IGBT)40的集电极端42。所述臂短路保护电路31的运转如下，所述电阻32的电压、所述去饱和二极管(Desat Diode)33的电压及所述半导体元件(IGBT)40的电压(Vce)合计值为规定值以上时，所述驱动控制部20向微处理器10传送故障(Fault)信号，接收到所述故障信号的所述微处理器10隔绝栅极驱动信号(PWM信号)。

更详细地说，作为隔绝栅极驱动电路30中发生的臂短路或过电流3的方法，所述驱动控制部20利用所述去饱和端(Desat pin)25而监视所述电阻32的电压、所述去饱和二极管(Desat Diode)33的电压及所述半导体元件(IGBT)40的电压(Vce)的合计电压是否为规定值以上。之后，所述合计电压为规定值以上时，所述驱动控制部(Drive IC)20向所述微处理器10传送故障信号，接收到所述故障信号的所述微处理器10将重置信号重新传送到所述驱动控制部20而重置所述驱动控制部20，从而隔绝所述驱动控制部20向所述栅极驱动电路30的栅极端41传送的栅极驱动信号(PWM信号)。这里，所述臂短路判断电压可以是7V。

重新说明的话，所述逆变器栅极驱动板2正常运转时，所述微处理器10向所述驱动控制部20传送栅极驱动信号(PWM信号)。之后，所述驱动控制部20通过所述栅极驱动电路30将变换的所述栅极驱动信号(PWM信号) 的驱动信号(PWM信号)传送到所述半导体元件(IGBT)40，则所述半导体元件(IGBT)40被驱动。但是，所述逆变器栅极驱动板2发生臂短路3时，所述驱动控制部20利用去饱和端25而感应所述电阻32的电压、所述去饱和二极管(Desat Diode)33的电压及所述半导体元件(IGBT)40的电压(Vce)的合计值为规定值以上。所述驱动控制部20感应到所述规定值以上的电压而向所述微处理器10传送故障信号。接收到所述故障信号的微处理器10为了中止发生臂短路的半导体元件40的运转，向所述驱动控制部20传送重置信号而重置所述驱动控制部20，从而隔绝所述驱动控制部20向所述栅极驱动电路30传送的栅极驱动信号(PWM信号)。

参照图3，所述栅极驱动电路30正常运转时(50)，即，所述驱动控制部20的去饱和端25所感应的去饱和端电压4低于意味着臂短路的7V时，所述驱动控制部20通过电压输入端21、22而接收由所述微处理器10输入的栅极驱动信号，通过电压输出端26，正常输出栅极驱动信号(PWM信号)5。这时，所述驱动控制部20的故障信号输出端23及重置信号输入端24维持意味着正常的电压施加状态。

所述栅极驱动电路30发生臂短路而被重置时(60)(70)，即，所述驱动控制部20的去饱和端25所感应的去饱和端电压4为意味着臂短路的7V以上时，经过规定的延迟时间之后，与所述微处理器10连接的故障信号输出端23的电压8被变更为意味着不正常(Fault)的0V。之后，再经过一定的延迟时间后，所述微处理器10将所述驱动控制部20的重置端电压9变更为意味着重置的0V，从而重置所述驱动控制部20。

如所述，臂短路隔绝方法的优点在于，在所述栅极驱动电路30发生臂短路3时，能够快速隔绝所述栅极驱动信号(PWM信号)而保护逆变器栅极驱动板2。

但是，所述臂短路隔绝方法，如半导体元件(IGBT)40发生臂短路的状况等异常状况下，仅执行隔绝所述半导体元件(IGBT)40的驱动而保护包括所述半导体元件40的逆变器栅极驱动板2的运转。即，若将所述臂短路隔绝方法适用到混合动力汽车或电动汽车内继续运转的逆变器栅极驱动板2上，则存在局限性。因此，需要能够快速感应如发生臂短路的状况等异常状况而脱离所述异常状况的栅极驱动电路及方法。

技术实现要素：

(要解决的技术问题)

本发明为解决所述问题点而提出，其目的在于，提供一种防止臂短路的栅极驱动电路及方法，提前感应栅极驱动电路发生臂短路的状况而变更栅极驱动信号的时间常数，从而预先防止根据所述栅极驱动信号而运转的半导体元件的受损。

并且，本发明的另一目的在于，提供一种防止臂短路的栅极驱动电路及方法，通过感应栅极驱动电路发生臂短路的状况而中止栅极驱动信号的输出，从而防止根据所述栅极驱动信号运转的半导体元件的受损，重新运转所述栅极驱动电路。

(解决问题的手段)

为达成所述目的，根据本发明的防止臂短路的栅极驱动电路的一实施例，包括：驱动控制部，输出栅极驱动信号；驱动信号传送部，放大所述栅极驱动信号，输出所述放大的栅极驱动信号；可变电阻部，利用内部电阻而变更所述放大的栅极驱动信号的时间常数，向半导体元件的栅极端输出变更所述时间常数的所述放大的栅极驱动信号；及电阻控制部，比较所述驱动控制部的第1去饱和端电压与预先设定的第1基准值，利用比较的结果而控制所述内部电阻，执行第1驱动电路保护。

这时，所述驱动控制部在执行所述第1驱动电路保护后比较第2去饱和端电压与预先设定的第2基准值，利用比较结果而把隔绝所述栅极驱动信号的故障信号传送到微处理器，从而执行第2驱动电路保护。

并且，所述驱动信号传送部，包括：第1晶体管，放大向基础(Base)端输入的栅极驱动信号；及第2晶体管，放大向基础(Base)端输入的栅极驱动信号。这里，所述第1晶体管的集电极端(Collector)被施加15V，所述第1晶体管的发射极(Emitter)端连接到所述可变电阻部，所述第2晶体管的集电极端(Collector)被施加-5V，所述第2晶体管的发射极(Emitter)端连接到所述可变电阻部。

并且，所述可变电阻部，包括：第1电阻部，第1电阻(R1)与第2电阻(R2)并联连接，所述第1电阻(R1)与第1开关元件(SW1)并联连接，所述第1开关元件(SW1)与所述第2电阻(R2)串联连接；及第2电阻部， 第4电阻(R4)与第3电阻(R3)并联连接，所述第4电阻(R4)与第2开关元件(SW2)并联连接，所述第2开关元件(SW2)与所述第3电阻(R3)串联连接。这里，所述第1电阻(R1)的一端连接到第1晶体管的发射极(Emitter)端，所述第1电阻(R1)的另一端连接到所述第4电阻(R4)的一端及所述半导体元件的栅极(Gate)端，所述第4电阻(R4)的一端连接到所述第1电阻(R1)的另一端且所述第4电阻(R4)的另一端连接到第2晶体管的发射极(Emitter)端，所述第1开关元件(SW1)连接到所述电阻控制部的第1演算放大器的输出端，所述第2开关元件(SW2)连接到所述电阻控制部的第2演算放大器的输出端。

并且，所述电阻控制部，包括：第1演算放大器，输入端连接到所述驱动控制部的去饱和端及基准电压源且输出端连接到所述可变电阻部的第1开关元件(SW1)；及第2演算放大器，输入端连接到所述驱动控制部的去饱和端及所述基准电压源且输出端连接到所述可变电阻部的第2开关元件(SW2)。

这里，所述栅极驱动信号为脉冲宽度调制信号(PWM Signal：Pulse Width Modulation Signal)，所述半导体元件为电力用半导体元件(IGBT：Insulated Gate Bipolar Transistor)。

并且，所述第2去饱和端电压为，位于所述驱动控制部的去饱和端与所述半导体元件之间构成的电阻及二极管的电压、所述半导体元件的饱和电压之和。

为达成所述目的，根据本发明的防止臂短路的栅极驱动方法的一实施例，包括：驱动信号输出步骤，驱动控制部输出栅极驱动信号；驱动信号放大步骤，驱动信号传送部放大所述栅极驱动信号并输出所述放大的栅极驱动信号；臂短路判断步骤，电阻控制部比较所述驱动控制部的第1去饱和端电压与预先设定的第1基准值而判断是否发生臂短路；及第1驱动电路保护步骤，根据所述比较结果，所述可变电阻部利用内部电阻而变更所述放大的栅极驱动信号的时间常数，把变更所述时间常数的所述放大的栅极驱动信号输出到半导体元件的栅极端而执行第1驱动电路保护。

这时，所述驱动方法，在所述第1驱动电路保护步骤之后，包括：臂短路感应步骤，所述驱动控制部判断第2去饱和端电压是否为第2基准值以 上；及第2驱动电路保护步骤，所述去饱和端电压为第2基准值以上时，所述驱动控制部把隔绝所述栅极驱动信号的故障信号传送到微处理器而中止所述栅极驱动信号的输出。

这时，所述臂短路判断步骤中，执行驱动电路重新启动步骤：所述驱动控制部的第1去饱和端电压为所述第1基准值以下时，所述电阻控制部关闭(On)所述可变电阻部的第1开关元件(SW1)，开放(Off)所述第2开关元件(SW2)；之后，重新执行所述驱动信号输出步骤。所述驱动电路重新启动步骤中，所述电阻控制部关闭(ON)所述可变电阻部的第1开关元件(SW1)，开放(Off)所述第2开关元件(SW2)时，可根据以下式计算第1电阻部的电阻值(R_S1)及第2电阻部的电阻值(R_S2)。

$R_{S1}=\frac{R1\×R2}{R1+R2}$

R_S2＝R4

并且，所述第1驱动电路保护步骤中，所述电阻控制部开放(Off)所述可变电阻部的第1开关元件(SW1)并关闭(On)所述第2开关元件(SW2)时，可根据以下式计算第1电阻部的电阻值(R_S1)及第2电阻部的电阻值(R_S2)。

R_S1＝R1

并且，所述臂短路感应步骤中，所述去饱和端电压小于一定值时，重新执行所述臂短路判断步骤。

并且，所述第2驱动电路保护步骤之后，执行所述电阻控制部关闭(On)所述可变电阻部的第1开关元件(SW1)并开放(Off)所述第2开关元件(SW2)的驱动电路重新启动步骤之后，重新执行所述驱动信号输出步骤。

(发明的效果)

根据本发明的防止臂短路的栅极驱动电路及方法，发生臂短路之前，通过变更栅极驱动信号的时间常数而预防所述臂短路，从而防止栅极驱动 电路受损。

并且，根据本发明的防止臂短路的栅极驱动电路及方法，发生臂短路时，中止栅极驱动信号的输出而中止栅极驱动电路的运转，从而防止所述栅极驱动电路受损，中止所述栅极驱动电路的运转之后，控制内部电阻而能够变更栅极驱动信号的时间常数，能够重新运转所述栅极驱动电路。

附图说明

图1是适用根据传统技术的栅极驱动电路的逆变器栅极驱动板的概念图。

图2是适用根据传统技术的栅极驱动电路的逆变器栅极驱动板的电路图。

图3是适用根据传统技术的栅极驱动电路的逆变器栅极驱动板内驱动芯片的输入输出波形的图解。

图4是根据传统技术的栅极驱动电路的框图。

图5是适用根据本技术的栅极驱动电路的逆变器栅极驱动板的概念图。

图6是根据本技术的栅极驱动电路中关闭第1及第2开关元件的状态的电路图。

图7是根据本技术的栅极驱动电路中开放第1及第2开关元件的状态的电路图。

图8是根据本技术的栅极驱动电路运转方法的流程图。

符号说明

1：根据本发明的栅极驱动电路

2：根据传统技术的逆变器栅极驱动板

3：臂短路(或过电流)

4：去饱和端的电压(V_Desat) 5：故障信号输出端的电压(FAULT)

6：重置信号输入端的电压(RESET)

10：微处理器 20：驱动控制部(DriveIC)

21：正电压输入端(V_in+Pin：PWM信号)

22：负电压输入端(V_in-Pin：PWM信号)

23：故障信号输出端(Fault Pin)

24：重置信号输入端(Reset Pin)

25：去饱和端(Desat Pin)

26：电压输出端(VcPin：PWM信号)

30：根据传统技术的栅极驱动电路

31：臂短路保护电路

32：电阻 33：去饱和二极管(Desat Diode)

40：半导体元件(IGBT)

41：栅极端 42：集电极端

50：驱动电路正常时驱动芯片的输入输出

60：驱动电路发生臂短路时驱动芯片的输入输出

70：发生臂短路后重置时驱动芯片的输入输出

90：低于7V的臂短路 91：7V以上的臂短路

100：驱动信号传送部

110：第1晶体管 120：第2晶体管

200：可变电阻部

210：第1电阻部 211：第1电阻(R1)

212：第2电阻(R2) 213：第1开关元件(SW1)

220：第2电阻部 221：第3电阻(R3)

222：第4电阻(R4) 223：第2开关元件(SW2)

300：电阻控制部 310：第1演算放大器

320：第2演算放大器 330：基准电压源

400：驱动控制部(Drive IC) 410：臂短路保护电路

500：半导体元件(IGBT)

具体实施方式

本说明书中使用的技术用语只是为了说明特定的实施例，并不是为了限定本发明。并且，除了本说明书中做出特殊定义的以外，本说明书中使用的技术用语应解释为本发明技术领域具有一般知识的人能够一般理解 的意思，不可解释为过度概括或过度缩小的意思。并且，附图只是为了便于理解本说明书中公开的技术思想，而不是限制该技术思想，包括在本说明书中公开的技术思想及技术范围内的所有变更·均等物及代替物都包括在本发明的范围。

下面，参照附图而更详细地说明根据本发明的防止臂短路的栅极驱动电路的一实施例。

图5是适用根据本技术的栅极驱动电路的逆变器栅极驱动板的概念图，图6是根据本技术的栅极驱动电路中关闭第1及第2开关元件的状态的电路图，图7是根据本技术的栅极驱动电路中开放第1及第2开关元件的状态的电路图。

参照图5至图7，根据本发明的防止臂短路的栅极驱动电路的一实施例，包括：驱动信号传送部100、可变电阻部200、电阻控制部300及驱动控制部400。

所述驱动信号传送部100放大从驱动控制部400输入的栅极驱动信号，将所述放大的栅极驱动信号输出到可变电阻部200。更详细地说，所述驱动信号传送部100放大由所述驱动控制部400输出而输入的所述栅极驱动信号，将所述放大的栅极驱动信号输出到可变电阻部200而使所述可变电阻部200变更所述放大的栅极驱动信号的时间常数。这里，所述栅极驱动信号可以是脉冲宽度调制信号(PWM Signal：Pulse Width Modulation Signal)。更详细地说，所述驱动信号传送部100，包括第1晶体管110及第2晶体管120。

所述第1晶体管110可放大输入到基础(Base)端的栅极驱动信号。这时，所述第1晶体管110的集电极端(Collector)被施加15V，所述第1晶体管110的发射极(Emitter)端可连接到所述可变电阻部200。更详细地说，所述第1晶体管110，利用施加到所述集电极端(Collector)的15V电压而放大输入到所述基础(Base)端的栅极驱动信号，通过所述发射极(Emitter)端而向所述可变电阻部200输出所述放大的栅极驱动信号。

所述第2晶体管120，可放大输入到基础(Base)端的栅极驱动信号。这时，所述第2晶体管120的集电极端(Collector)被施加-5V，所述第2晶体管120的发射极(Emitter)端可连接到所述可变电阻部200。更详细地说，所述 第2晶体管120，利用施加到所述集电极端(Collector)的-5V电压而放大输入到所述基础(Base)端的栅极驱动信号，通过所述发射极(Emitter)端向而向所述可变电阻部200输出所述放大的栅极驱动信号。

所述可变电阻部200，利用内部电阻210、220而变更被输入的所述放大栅极驱动信号的时间常数，将变更所述时间常数的放大栅极驱动信号输出到半导体元件500的栅极端。更详细地说，所述可变电阻部200，根据所述电阻控制部300的控制而变更连接到所述半导体元件500的栅极端501的所述内部电阻210、220，据此变更所述放大栅极驱动信号的时间常数而将所述变更的放大栅极驱动信号输出到所述半导体元件500的栅极端。这里，所述半导体元件500可以是电力用大容量半导体元件(IGBT：Insulated Gate Bipolar Transistor)。更详细地说，所述可变电阻部200可包括第1电阻部210及第2电阻部220。

所述第1电阻部210，第1电阻(R1)211与第2电阻(R2)212并联连接，所述第1电阻(R1)211与第1开关元件(SW1)213并联连接且所述第1开关元件(SW1)213与所述第2电阻(R2)212串联连接。这时，所述第1电阻(R1)211的一端连接到第1晶体管110的发射极(Emitter)端，所述第1电阻(R1)211的另一端连接到所述第4电阻(R4)222的一端及所述半导体元件500的栅极(Gate)端。并且，所述第1开关元件(SW1)213，可连接到所述电阻控制部300的第1演算放大器310的输出端。尤其，所述第1开关元件(SW1)213的基础(Base)端可连接到所述电阻控制部300的第1演算放大器310的输出端。这里，所述第1开关元件213可以是晶体管。

所述第2电阻部220，第4电阻(R4)222与第3电阻(R3)221并联连接，所述第4电阻(R4)222与第2开关元件(SW2)223并联连接，所述第2开关元件(SW2)223与所述第3电阻(R3)221串联连接。这时，所述第4电阻(R4)222的一端连接到所述第1电阻(R1)211的另一端且所述第4电阻(R4)222的另一端连接到第2晶体管120的发射极(Emitter)端。并且，所述第2开关元件(SW2)222可连接到所述电阻控制部300的第2演算放大器320的输出端。尤其，所述第2开关元件(SW2)222的基础(Base)端可连接到所述电阻控制部300的第2演算放大器320的输出端。这里，所述第2开关元件223可以是晶体管。

所述电阻控制部300，比较所述驱动控制部400的去饱和端电压6与规定值，利用与所述规定值比较的结果而控制所述可变电阻部200的内部电阻210、220。更详细地说，所述电阻控制部300，比较所述驱动控制部400的去饱和端电压6与规定值而所述去饱和端电压6超过所述规定值时，开放(Off)可变电阻部200的第1开关元件(SW1)213并关闭(On)第2开关元件(SW2)223。并且，所述电阻控制部300，比较所述驱动控制部400的去饱和端电压6与规定值而所述去饱和端电压6为所述规定值以下时，关闭(On)所述可变电阻部200的第1开关元件(SW1)213并开放(Off)所述第2开关元件(SW2)223。即，所述电阻控制部300，比较所述驱动控制部400的去饱和端电压6与规定值，利用与所述规定值比较的结果而关闭(On)或开放(Off)所述第1开关元件213及第2开关元件223，从而控制所述可变电阻部200的第1电阻部210的电阻值及第2电阻部220的电阻值。这里，所述规定的电压为存在发生臂短路3危险的电压，可以是基准电压源330的电压，也可通过实验获得，尤其，可以是5V。更详细地说，所述电阻控制部300可包括：第1演算放大器310、第2演算放大器320及基准电压源330。

所述第1演算放大器310，输入端连接到所述驱动控制部400的去饱和端25及基准电压源330，输出端连接到所述可变电阻部200的第1开关元件(SW1)213。尤其，所述第1演算放大器310，输入端连接到所述驱动控制部400的去饱和端25及基准电压源330，输出端连接到所述可变电阻部200的第1开关元件(SW1)213的基础(Base)端。这里，所述第1开关元件213可以是晶体管。

所述第2演算放大器320，输入端连接到所述驱动控制部400的去饱和端25及所述基准电压源330，输出端连接到所述可变电阻部200的第2开关元件(SW2)223。尤其，所述第2演算放大器320，输入端连接到所述驱动控制部400的去饱和端25及所述基准电压源330且输出端连接到所述可变电阻部200的第2开关元件(SW2)223的基础(Base)端。这里，所述第2开关元件223可以是晶体管。

所述基准电压源330，可连接到所述第1演算放大器310的输入端及所述第2演算放大器320的输入端。并且，所述基准电压源330可不在所述电阻控制部300内设置而另外设置。这里，所述基准电压源330的电压为预测 臂短路3的基准电压，可变更，尤其，可以是5V。

所述驱动控制部400，比较所述去饱和端电压6与一定值，利用与所述一定值比较的结果而控制栅极驱动信号的输出。更详细地说，所述驱动控制部400，比较所述去饱和端电压6与一定值，所述去饱和端电压6为一定值以上时，所述驱动控制部400可中止从所述驱动控制部400的电压输出端26输出的所述栅极驱动信号的输出。这时，所述去饱和端电压6为一定值以上的情况可意味着发生臂短路3的情况。并且，所述驱动控制部400，比较所述去饱和端电压6与一定值而所述去饱和端电压6小于一定值时，所述电阻控制部300重新比较所述驱动控制部400的去饱和端电压6与规定值。即，所述驱动控制部400，比较驱动控制部400的去饱和端电压6与一定值，利用与所述一定值比较的结果而中止或继续从驱动控制部400的电压输出端26输出的所述栅极驱动信号的输出，从而控制所述半导体元件500的运转。并且，所述驱动控制部400，可包括在连接到微处理器10的驱动芯片内。这里，所述一定值为判断是否发生臂短路3的电压，无限制，可通过实验获得，尤其，可以是7V。另外，所述驱动控制部400，可不包括在根据本发明的防止臂短路的栅极驱动电路的一实施例中。

并且，感应臂短路3的臂短路保护电路410可连接到所述驱动控制部400的去饱和端25。所述臂短路保护电路410可包括电阻及去饱和二极管，在所述电阻的电压、所述去饱和二极管(Desat Diode)的电压及所述半导体元件(IGBT)500的电压(Vce)的合计值为规定值以上时，所述驱动控制部400通过所述去饱和端25感应到发生了臂短路3。

下面，参照附图而更详细地说明根据本发明的防止臂短路的栅极驱动方法的一实施例。

图8是呈现根据本技术的栅极驱动电路运转方法的流程图。

参照图8，根据本发明的防止臂短路的栅极驱动方法的一实施例，包括：驱动信号输出步骤(S100)、臂短路判断步骤(S200)、第1驱动电路保护步骤(S300)、臂短路感应步骤(S400)、第2驱动电路保护步骤(S500)及驱动电路重新启动步骤(S600)。

所述驱动信号输出步骤(S100)中，驱动控制部400输出栅极驱动信号。更详细地说，所述驱动信号输出步骤(S100)中，为了使根据本发明的栅极 驱动电路1驱动半导体元件500，所述驱动控制部400向根据本发明的栅极驱动电路1的驱动信号传送部100输出栅极驱动信号。之后，所述驱动信号传送部100放大所述栅极驱动信号，而放大的栅极驱动信号被输入到可变电阻部200。所述可变电阻部200中，所述放大栅极驱动信号的时间常数被变更，变更所述时间常数的栅极驱动信号被输入到所述半导体元件500，从而所述半导体元件500被驱动。这里，所述栅极驱动信号可以是脉冲宽度调制信号(PWM Signal：Pulse Width Modulation Signal)，所述半导体元件500可以是电力用大容量半导体元件(IGBT：Insulated Gate Bipolar Transistor)。

所述臂短路判断步骤(S200)中，电阻控制部300判断所述驱动控制部400的去饱和端电压6是否超过规定值。更详细地说，所述臂短路判断步骤(S200)中，连接到所述驱动控制部400的去饱和端25的所述电阻控制部300感应所述驱动控制部400的去饱和端电压6是否超过规定值而判断是否存在发生臂短路3的危险。这时，所述去饱和端电压6超过所述规定值的情况为存在发生臂短路3的危险的情况，所述去饱和端电压6为所述规定值以下时，意味着不存在发生臂短路3的危险。这里，所述规定的电压为存在发生臂短路3的危险的电压，无限制，可通过实验获得。并且，所述规定的电压可以是电阻控制部300内基准电压源330的电压，尤其，可以是5V。

另外，所述臂短路判断步骤(S200)中，所述驱动控制部400的去饱和端电压6为规定值以下时，所述电阻控制部300可执行关闭(On)所述可变电阻部200的第1开关元件(SW1)213并开放(Off)所述第2开关元件(SW2)223的驱动电路重新启动步骤(S600)。更详细地说，所述臂短路判断步骤(S200)中，所述驱动控制部400的去饱和端电压6为规定值以时，即，不存在发生臂短路3的危险时，所述电阻控制部300关闭(On)所述可变电阻部200的第1开关元件213而指定第1电阻部210的电阻值(R_S1)，开放(Off)所述第2开关元件223而指定第2电阻部220的电阻值(R_S2)，从而变更输入到所述可变电阻部200的栅极驱动信号的时间常数。即，所述臂短路判断步骤(S200)中，所述驱动控制部400的去饱和端电压6为规定值以下时，即，不存在发生臂短路3的危险时，执行所述驱动电路重新启动步骤(S600)而使栅极驱动电路1继续正常运转。另外，所述驱动电路重新启动步骤(S600)之后，可重新执 行所述驱动信号输出步骤(S100)。

这时，可通过以下式计算所述可变电阻部200内第1电阻部210的电阻值(R_S1)及第2电阻部220的电阻值(R_S2)。

【数学式1】

$R_{S1}=\frac{R1\×R2}{R1+R2}$

【数学式2】

R_S2＝R4

这里，所述(R1)为第1电阻211的电阻值，所述(R2)为第2电阻212的电阻值，所述(R4)为第4电阻222的电阻值。

所述第1驱动电路保护步骤(S300)中，所述驱动控制部400的去饱和端电压6超过规定值时，所述电阻控制部300开放(Off)可变电阻部200的第1开关元件(SW1)213并关闭(On)第2开关元件(SW2)223。更详细地说，所述第1驱动电路保护步骤(S300)中，所述驱动控制部400的去饱和端电压6超过规定值时，即，存在发生臂短路3的危险时，所述电阻控制部300开放(Off)所述可变电阻部200的第1开关元件(SW1)213而指定第1电阻部210的电阻值(R_S1)，关闭(On)第2开关元件(SW2)223而指定第2电阻部220的电阻值(R_S2)，从而变更输入到所述可变电阻部200的栅极驱动信号的时间常数。即，所述第1驱动电路保护步骤(S300)中，所述驱动控制部400的去饱和端电压6超过规定值时，即，存在发生臂短路3的危险时，所述电阻控制部300通过变更输入到所述可变电阻部200的栅极驱动信号的时间常数而使所述栅极驱动电路1继续正常运转。

这时，可通过以下式计算所述可变电阻部200内第1电阻部210的电阻值(R_S1)及第2电阻部220的电阻值(R_S2)。

【数学式3】

R_S1＝R1

【数学式4】

$R_{S2}=\frac{R3\×R4}{R3+R4}$

这里，所述(R1)为第1电阻211的电阻值，所述(R3)为第3电阻221的电阻值，所述(R4)为第4电阻222的电阻值。

所述臂短路感应步骤(S400)中，所述驱动控制部400判断所述去饱和端电压6是否为一定值以上。更详细地说，所述臂短路感应步骤(S400)中，包括去饱和端26的所述驱动控制部400感应所述去饱和端电压6是否为一定值以上而判断是否发生臂短路3。这时，所述去饱和端电压6为所述一定值以上是发生臂短路3的情况，所述去饱和端电压6小于所述一定值是不发生臂短路3的情况。这里，所述一定值为判断是否发生臂短路的基准电压，无限制，可通过实验获得，尤其，可以是7V。

另外，所述臂短路感应步骤(S400)中，所述去饱和端电压6小于一定值时，可重新执行所述臂短路判断步骤(S200)。更详细地说，所述臂短路感应步骤(S400)中，所述去饱和端电压6超过规定值且小于一定值时，即，存在发生臂短路的危险，但实际上不会发生臂短路时，可重新执行判断是否存在臂短路的危险的所述臂短路判断步骤(S200)。

所述第2驱动电路保护步骤(S500)中，所述去饱和端电压6为一定值以上时，所述驱动控制部400中止所述栅极驱动信号的输出。更详细地说，所述第2驱动电路保护步骤(S500)中，所述去饱和端电压6为一定值以上时，即，存在发生臂短路3的危险，实际发生臂短路3时，所述驱动控制部400中止通过所述电压输出端26向所述驱动信号传送部100输出的栅极驱动信号的输出，防止发生所述臂短路3的栅极驱动电路1的受损。即，所述第2驱动电路保护步骤(S500)中，所述去饱和端电压6为一定值以上时，即，发生臂短路3时，所述驱动控制部400中止所述栅极驱动信号的输出，从而消除因中止所述栅极驱动电路1的运转而发生的所述臂短路3。这里，所述栅极驱动信号可以是脉冲宽度调制信号(PWMSignal：Pulse Width Modulation Signal)。

所述驱动电路重新启动步骤(S600)中，所述电阻控制部300关闭(On)所述可变电阻部200的第1开关元件(SW1)213并开放(Off)所述第2开关元件(SW2)223。更详细地说，所述驱动电路重新启动步骤(S600)中，所述第2驱动电路保护步骤(S500)之后，即，所述臂短路3被消除后，所述电阻控制部300关闭(On)所述可变电阻部200的第1开关元件213而指定第1电阻 部210的电阻值(R_S1)，开放(Off)所述第2开关元件223而指定第2电阻部220的电阻值(R_S2)，从而变更输入到所述可变电阻部200的栅极驱动信号的时间常数。即，所述驱动电路重新启动步骤(S600)中，所述栅极驱动电路1的运转被中止而消除所述臂短路3之后，控制所述可变电阻部200的内部电阻210、220而变更输入到所述可变电阻部200的栅极驱动信号的时间常数。之后，所述驱动控制部400输出所述栅极驱动信号的所述驱动信号输出步骤(S100)中，所述栅极驱动电路1可重新正常运转。另外，所述驱动电路重新启动步骤(S600)之后，可重新执行所述驱动信号输出步骤(S100)。

如所述，在本发明技术领域具有一般知识的人能够在本发明的基本技术思想的范围内，进行多种变更，本发明的权利要求范围应基于附加的专利权利要求范围而解释。