Rc-igbt开关脉冲控制的制作方法_3

文档序号:9568822阅读:来源:国知局
最初超过正阈值并且然后跌落正阈值之下但是在负阈值之上的情形,其在时间点t处检测。因此如由所示栅极电压d2所示,响应于命令信号Cmd的第二数值22以及输出电流低于正阈值的事实,高电平栅极电压在时间t处应用到第二 RC-1GBT S20维持应用到第二 RC-1GBT S2的高电平栅极电压,直至如由命令信号Cmd所示第二 RC-1GBT S2的下一个目标的关断,在其处栅极电压返回到低电平。应用到第一 RC-1GBT的栅极电压山类似于如上所述的栅极电压a ^其中响应于从第二数值22交替回第一数值21的命令信号,在从低电平转换到高电平之前引入消隐时间δ i以确保两个RC-1GBT S S 2不要同时导通。
[0032]图3示出参照图2如上所述的类似命令信号Cmd。栅极电压^和e 2对应于其中来自AC端子A的输出电流低于负阈值的情形。这个情形意味着第一 RC-1GBT 3:在二极管模式下而第二 RC-1GBT 32在1681'模式下。因此应用到第一 RC-1GBT S i的栅极电压e:维持在低电平下,并且栅极电压02在响应于命令信号的第一数值21的低电平以及响应于命令信号Cmd的第二数值22的高电平之间交替。
[0033]所图示的栅极电压匕和f 2也对应于其中来自AC端子A的输出电流低于负阈值的情形。然而如由栅极电压所图示,在如由从第一数值21交替到第二数值22的命令信号Cmd所示的第一 RC-1GBT Si的目标关断之前的时间段δ 2期间高电平栅极电压应用到第一RC-1GBT S1D由栅极电压所图示的第一 RC-1GBT S 4勺栅极控制对应于由栅极电压c 2所图示的第二 RC-1GBT S2的栅极控制。应用到在IGBT模式下的第二 RC-1GBT S2的栅极电压f2按照参照栅极电压^所描述而交替。然而,如在这个示例中所图示,可在高电平栅极电压到第一 RC-1GBT Si的应用与将高电平栅极电压到第二 RC-1GBT S2的应用之间应用消隐时间δ 10
[0034]所图示栅极电压&和g2对应于其中输出电流最初低于负阈值并且然后如在时间点t处所检测到升至负阈值之上但是低于正阈值的情形。因此,如由所图示的栅极电压gl所示,高电平栅极电压响应于命令信号Cmd的第一数值21以及输出电流超过负阈值并低于正阈值的事实而在时间t处应用到第一 RC-1GBT Si ο应用到第二 RC-1GBT 32的栅极电压&对应于如上所述的栅极电压a 1<3如所图示消隐时间Si*隔高电平栅极电压到相应的RC-1GBT SpSja应用。
[0035]最后,图4是图示按照本发明实施例的用于控制图1的RC-1GBT的控制算法的流程图。控制算法可由控制器110执行。在步骤411处,检查命令信号的状态。在这个示例中,假设命令信号如结合图2如上所述在第一数值21和第二数值22之间交替。如果命令信号具有第一数值21,发送信号通知紧迫的第一 RC-1GBT的目标导通以及第二 RC-1GBT的关断,算法进行到步骤412,其中将AC端子A上的输出电流的幅度与所选电流幅度阈值作比较。如果输出电流的幅度未超过电流幅度阈值,则在步骤413中,将栅极电压应用到第一和第二 RC-1GBT的相应的栅极以按照由命令信号所示的目标状态而控制RC-1GBT,即高电平栅极电压应用到第一 RC-1GBT的栅极并且低电平栅极电压应用到第二 RC-1GBT。然而,如果在步骤412中检测到输出电流的幅度超过电流幅度阈值,则在步骤414中,检查输出电流的方向。这里正电流对应于第一 RC-1GBT的正向。如果输出电流为正,第一 RC-1GBT操作在IGBT模式下并且按照如由步骤415所示的命令信号而控制,即高电平栅极电压到第一RC-1GBT并且低电平栅极电压应用到第二 RC-1GBT。如果另一方面输出电流为负,这指示第一 RC-1GBT操作在二极管模式下并且可如上所解释的省略按照命令信号的栅极电压到第一 RC-1GBT正常应用以降低开关损耗。因此,如在步骤416中所示,如果在步骤414中检测到输出电流为负,低电平栅极电压应用到第一和第二RC-1GBT。如果检测到命令信号在步骤411中具有第二数值22,执行相反的操作,因为第二数值22发送随后目标关断第一 RC-1GBT和导通第二 RC-1GBT的信号。算法然后进行到步骤417,其中AC端子A上输出电流的幅度与所选电流幅度阈值作比较。如果输出电流的幅度未超过电流幅度阈值,则在步骤418中,将栅极电压应用到第一和第二 RC-1GBT的相应的栅极以按照由命令信号所示的目标状态而控制RC-1GBT,即低电平栅极电压应用到第一 RC-1GBT的栅极而高电平栅极电压应用到第二 RC-1GBT。然而,如果在步骤417中检测到输出电流幅度超过电流幅度阈值,则在步骤419中检查输出电流的方向。如果输出电流为负,第二 RC-1GBT操作在IGBT模式下并且按照命令信号而控制,如步骤420所示,根据该步骤,低电平栅极电压应用到第一 RC-1GBT并且高电平栅极电压应用到第二 RC-1GBT。如果另一方面输出电流为正,这指示第二 RC-1GBT操作在二极管模式下,并且可如上所解释省略高电平栅极电压到第二 RC-1GBT正常应用以便降低开关损耗。因此,如步骤421中所示,如果在步骤419中检测到输出电流为正,低电平栅极电压应用到第一和第二 RC-1GBT。如果在步骤422中检测到命令信号的状态的改变,算法可再次返回到步骤411。可选地,在返回到步骤411之前,可执行步骤423,根据该步骤在所选时间段\期间低电平栅极电压应用到两个RC-1GBT以实现消隐时间,确保两个RC-1GBT将不会同时导通。应该理解的是,根据其他实施例,可修改图4中所图示的算法以如用于图2和图3中栅极电压c2和f #斤图示在时间段δ 2期间实现高电平栅极脉冲以进一步降低开关损耗。
[0036]如上所略述,由图4所图示的控制算法可实施为以计算机程序产品形式分布和使用的计算机可运行指令,计算机程序产品包含存储这类指令的计算机可读媒介。作为示例,计算机可读媒介可包括计算机存储媒体和通信媒体。如本领域技术人员熟知的,计算机存储媒体包含以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的信息的任何方法或技术所实现的易失性和非易失性、可移除和非可移除媒体。计算机存储媒体包含但不限于RAM、ROM、EEPR0M、闪存或其他存储器技术,CD-ROM、数字通用盘(DVD)或其他光盘存储,磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁性存储装置。此外,本领域技术人员已知的是,通信媒体通常实施计算机可读指令、数据结构、程序模块或在诸如载波或其他传输机制的调制数据信号中的其他数据,并且包括任何信息递送媒体。
【主权项】
1.一种控制串联电连接的第一和第二反向导通绝缘栅双极晶体管RC-1GBT(S 1;S 2)的方法,其中: 将所述第一 RC-1GBTO的集电极(CJ电连接到直流DC电压源(C)的正极,并且将所述第二 RC-1GBT(S2)的发射极(E2)电连接到所述DC电压源(C)的负极;以及 将所述第一 RC-1GBT^)的发射极的)电连接到所述第二 RC-1GBT(S2)的集电极(C2)以形成交流AC端子(A), 所述方法包括将栅极电压应用到所述第一和第二 RC-1GBT的相应的栅极(G1;G 2),其中基于在所述AC端子上输出电流的幅度和方向以及基于为所述相应的RC-1GBT指示目标导通和关断时刻的命令信号(Cmd)而控制所述栅极电压。2.如权利要求1所述的方法,其中, 当所述AC端子(A)上所述输出电流的所述幅度超过所选阈值并且所述输出电流的所述方向指示所述RC-1GBT的一个操作在IGBT模式下而另一个RC-1GBT操作在二极管模式下时, 在由所述命令信号(Cmd)指示的相应的目标导通和关断时刻期间将高电平和低电平栅极电压脉冲分别应用到操作在IGBT模式下的所述RC-1GBT,而除了在由所述命令
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