PF)、带通滤波器、陷波滤波器或者高通滤波器。滤波器可以是有限脉冲响应(FIR)滤波器、无限脉冲响应(IIR)滤波器或其它适当的滤波器。缓冲的镜像电流334可以在锁存电路(latch circuit) 306中取样或锁存。锁存电路306可以基于IGBT 304的栅极电压。锁存电路306可以包括过滤栅极电压或适当的控制信号的滤波器，比如低通滤波器、带通滤波器、陷波滤波器或者高通滤波器。其中，触发器是D触发器(D-Flip-flop)，D触发器也称为D锁(D-Latch)，Comp是电压比较器，Vthg是栅极阈值参考电压，Vthl是电流阈值参考电压。滤波器可以是有限脉冲响应(FIR)滤波器、无限脉冲响应(IIR)滤波器或其它适当的滤波器。锁存的缓冲镜像电流信号336可以提供至栅极边缘调节电路310作为确定开关304的希望的变化速率的输入。锁存的缓冲镜像电流信号336可以直接用作启动其它电流源来驱动IGBT (例如314、316、322和324)的启动信号或者可以是控制器312的输入，该控制器用于基于更复杂的条件产生启动信号。
[0047]图4是具有镜像电流反馈和温度反馈的IGBT驱动器的示例配置400的示意。类似于图3，图4包括提供反馈并且用作栅极驱动调节电路402的输入的电流镜像配置。类似的，开关404配置用于驱动负载电流(1^)408以及驱动镜像电流然而，图4还包括温度传感器410。温度传感器410可以是单片的(即加工在相同的半导体装置中)或者可以是热连接至(thermally coupled) IGBT的独立传感器。与IGBT热连接的独立传感器可以在多芯片模块(MCM)内或者可以是设置在IGBT附近的分离的传感器(discretesensor)。
[0048]IGBT温度传感器410可以在IGBT温度缓冲电路414中基于温度传感器410而产生缓冲的IGBT温度信号416。IGBT温度缓冲电路414可以包括过滤来自温度传感器的信号的滤波器，比如低通滤波器、带通滤波器、陷波滤波器或者高通滤波器。滤波器可以是有限脉冲响应(FIR)滤波器、无限脉冲响应(IIR)滤波器或其它适当的滤波器。缓冲的IGBT温度信号416可以在温度锁存电路412中取样或锁存。温度锁存电路412可以基于IGBT404的栅极电压，或者控制器312可以控制温度锁存电路412。温度锁存电路412可以包括过滤栅极电压或适当的控制信号的滤波器，比如低通滤波器、带通滤波器、陷波滤波器或者高通滤波器。滤波器可以是有限脉冲响应(FIR)滤波器、无限脉冲响应(IIR)滤波器或其它适当的滤波器。锁存的缓冲IGBT温度信号418可以提供至栅极调节电路402作为确定开关404的希望的变化速率的输入。锁存的缓冲IGBT温度信号418可以直接用作启动额外的电流源来驱动IGBT(例如314、316、322和324)的启动信号或者可以是控制器312的输入，该控制器用于基于更复杂的条件产生启动信号。
[0049]本说明书公开的程序、方法或算法可以传输至处理装置、控制器或计算机/通过其执行，该处理装置、控制器或计算机可以包括任何已有的可编程电子控制单元或专用电子控制单元。类似地，程序或算法可以存储为可通过控制器或计算机以多种形式执行的数据和指令，这些形式包括但不限于永久存储在不可写存储器媒介(比如只读存储器(ROM)装置)上的信息以及可变地存储在可写存储媒介(比如软盘、磁带、光碟(CD)、随机访问存储器(RAM)装置以及其它磁性或光学媒介)上的信息。还可以在软件可执行的对象中执行这些程序、方法或算法。可替代地，可以使用适当的硬件部件整体地或部分地包括该程序、方法或算法，比如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器或其它硬件部件或设备，或者硬件、软件和固件部件的结合。
[0050]虽然上文描述了示例实施例，但是并不意味着这些实施例描述了权利要求包括的所有可能的形式。说明书中使用的词语为描述性词语而非限定，并且应理解在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以作出各种改变。如上所述，可以组合多个实施例的特征以形成本发明没有明确描述或说明的进一步的实施例。尽管已经描述了多个实施例，就一个或多个期望特性来说提供了优点或相较于其他实施例或现有技术应用更为优选，本领域技术人员应该认识到，取决于具体应用和实施，为了达到期望的整体系统属性可以对一个或多个特征或特性妥协。这些属性可包括但不限于:成本、强度、耐用性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、可维护性、重量、可制造性、易于装配等。因此，描述的实施例在一个或多个特性上相对于其他实施例或现有技术应用不令人满意也未超出本发明的范围，并且这些实施例可以满足特定应用。
【主权项】
1.一种逆变器控制器，包括: IGBT，具有栅极、配置用于流动负载电流的第一发射极以及配置用于流动与所述负载电流成比例的镜像电流的第二发射极； 栅极驱动器，连接至所述栅极，并且配置用于流动多个电流； 缓冲电路，配置用于基于所述镜像电流输出缓冲信号；以及 锁存电路，配置用于响应于所述缓冲信号以及高于阈值的栅极电压而输出信号，以配置所述栅极驱动器流动从所述多个电流中选择的电流。2.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述栅极驱动器包括多个MOSFET，所述多个MOSFET可选择性地接通、并联连接、并且配置用于在一定电压下提供所述多个电流。3.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述栅极驱动器包括多个可选择性地接通的电阻。4.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述锁存电路包括过滤所述栅极电压的滤波器。5.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述缓冲电路包括低通滤波器。6.根据权利要求1所述的控制器，进一步包括:温度传感器，与所述IGBT热连接；以及温度锁存电路，输出温度信号，以配置所述栅极驱动器响应于所述温度信号流动从所述多个电流选择的电流。7.根据权利要求6所述的控制器，进一步包括与所述温度传感器连接的温度缓冲电路。8.根据权利要求7所述的控制器，其中，所述温度缓冲电路包括低通滤波器。9.根据权利要求1所述的控制器，进一步包括:电机，具有转速，与所述第一发射极连接；以及转速锁存电路，响应于转速信号、所述缓冲信号以及高于阈值的栅极电压而输出所述转速信号，以配置所述栅极驱动器流动从所述多个电流中选择的电流。10.一种逆变器控制器，包括: IGBT，具有栅极、第一发射极和第二发射极，并且所述IGBT配置用于使流自所述第一发射极的镜像电流与流自所述第二发射极的负载电流成比例； 可变电流电压控制装置，连接至所述栅极；以及 至少一个控制器，配置用于基于所述镜像电流而改变流自所述可变电流电压控制装置的电流。
【专利摘要】本发明公开了一种用于车辆牵引逆变器的动态IGBT栅极驱动。混合动力电动车辆包括牵引电池、牵引马达和其间的功率逆变器。功率逆变器将牵引电池的DC电源转换为驱动牵引马达的每个相位的AC电源。功率逆变器包括调整至牵引马达的功率的绝缘栅双极晶体管(IGBT)。调整IGBT的速度影响包括功率损失、电压过冲和电流过冲的系统性能。使用双发射极IGBT提供驱动电流的电流镜像，可以使用具有栅极驱动电路的电路使得栅极驱动速度可基于包括温度和牵引马达转速的特征而动态改变。
【IPC分类】H02M7/5387, H02M1/08, H02P27/06
【公开号】CN105490510
【申请号】CN201510628261
【发明人】陈礼华, 曹东, 沙雷斯·斯坎特·柯扎雷卡尔, 沙赫拉姆·萨雷, 吴宏杰, 唐宇清
【申请人】福特全球技术公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年9月28日
【公告号】DE102015116690A1, US20160099665