一种基于功率半导体温度特性的动态驱动电路的制作方法

本技术涉及功率半导体驱动，尤其涉及一种基于功率半导体温度特性的动态驱动电路。

背景技术：

1、传统功率半导体，下面以igbt(insulatedgatebipolar transistor，绝缘栅双极型晶体管)芯片为例，驱动方案中采用固定驱动电阻，并未考虑igbt的电气特性与温度有较强的耦合关系(igbt芯片的关断速度呈负温度特性)，随着温度升高，igbt整个关断过程减缓，igbt的di/dt变小，igbt拖尾电流时间被延长，导致其关断损耗增加，常常受限于损耗和温度导致未能充分发挥器件性能。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种基于功率半导体温度特性的动态驱动电路，包括：

2、第一关断电路，所述第一关断电路的信号接收端连接微控制单元的第一信号输出端；

3、第二关断电路，所述第二关断电路的信号接收端连接所述微控单元的第二信号输出端；

4、功率半导体，所述功率半导体的输出端连接所述第一关断电路的输入端和所述第二关断电路的输入端，所述功率半导体的输入端连接所述第二关断电路的输出端；

5、温度采样电路，所述温度采样电路的信号输出端连接所述微控制单元的信号接收端，所述温度采样电路用于采集所述功率半导体的温度并发送温度采样信号，所述微控制单元根据所述温度采样信号处理得到所述功率半导体的温度。

6、优选的，所述第一关断电路包括：

7、上桥驱动芯片，所述上桥驱动芯片的第一信号接收端连接所述微控制单元的第一信号输出端，所述上桥驱动单元连接外部电源，所述上桥驱动芯片接地；

8、第一电阻，所述第一电阻的一端连接所述上桥驱动芯片的第一控制端；

9、第二电阻，所述第二电阻的一端连接所述上桥驱芯片的第二控制端，所述第二电阻的另一端连接所述第一电阻的另一端并作为所述第一关断电路的输入端连接所述功率半导体的输出端；

10、所述上桥驱动芯片的第一信号接收端作为所述第一关断电路的信号接收端。

11、优选的，所述温度采样电路的信号输出端通过所述上桥驱动芯片连接所述微控制单元的信号接收端。

12、优选的，所述温度采样电路包括：

13、热敏采样电阻，所述热敏采样电阻设置于所述功率半导体上，所述热敏采样电阻的一端连接所述上桥驱动芯片的第一信号接收端和第三电阻的一端，所述热敏采样电阻的另一端接地，所述第三电阻的另一端连接外部电源；

14、所述上桥驱动芯片的信号输出端连接所述微控制单元的信号接收端。

15、所述热敏采样电阻一端作为所述温度采样电路的信号输出端。

16、优选的，所述第二关断电路包括：

17、隔离芯片，所述隔离芯片的信号接收端连接所述微控制单元的第二信号输出端，所述隔离芯片的接线端连接第四电阻的一端；所述第四电阻的另一端连接第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端连接所述隔离芯片的控制端，所述隔离芯片连接外部电源；

18、场效应管，所述场效应管的栅极连接所述第三电阻的另一端，所述场效应管的漏极连接所述第一关断电路的输入端，所述场效应管的源极连接第六电阻的一端，所述第六电阻的另一端连接所述功率半导体的输入端并接地；

19、所述场效应管的漏极作为所述第二关断电路的输入端，所述第六电阻的另一端作为所述第二关断电路的输出端，所述上桥驱动芯片的第二信号接收端作为所述第二关断电路的信号接收端。

20、优选的，所述场效应管为n沟道型场效应管。

21、优选的，所述功率半导体为igbt芯片，所述igbt的g极作为所述功率半导体的输出端，所述igbt芯片的e极作为所述功率半导体的输入端。

22、优选的，所述igbt芯片包括门极电容，所述门极电容的一端连接所述igbt芯片的g极，所述门极电容的另一端连接所述igbt芯片的e极。

23、上述技术方案具有如下优点或有益效果：微控制单元基于温度采样电路采集的温度采样信号得到功率半导体的温度，当功率半导体的温度较低时，微控制单元控制第二关断电路关断，只通过第一关断电路放电；当功率半导体的温度较高时控制第二关断电路导通，实现第一关断电路和第二关断电路同时放电，加快功率半导体的关断速度，提高产品的工作效率，提升产品功率密度。

技术特征：

1.一种基于功率半导体温度特性的动态驱动电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的动态驱动电路，其特征在于，所述第一关断电路包括：

3.根据权利要求2所述的动态驱动电路，其特征在于，所述温度采样电路的信号输出端通过所述上桥驱动芯片连接所述微控制单元的信号接收端。

4.根据权利要求2所述的动态驱动电路，其特征在于，所述温度采样电路包括：

5.根据权利要求4所述的动态驱动电路，其特征在于，所述第二关断电路包括：

6.根据权利要求5所述的动态驱动电路，其特征在于，所述场效应管为n沟道型场效应管。

7.根据权利要求1所述的动态驱动电路，其特征在于，所述功率半导体为igbt芯片，所述igbt的g极作为所述功率半导体的输出端，所述igbt芯片的e极作为所述功率半导体的输入端。

8.根据权利要求7所述的动态驱动电路，其特征在于，所述igbt芯片包括门极电容，所述门极电容的一端连接所述igbt芯片的g极，所述门极电容的另一端连接所述igbt芯片的e极。

技术总结
本技术提供一种基于功率半导体温度特性的动态驱动电路，涉及功率半导体驱动技术领域，包括：第一关断电路，第一关断电路的信号接收端连接微控制单元的第一信号输出端；第二关断电路，第二关断电路的信号接收端连接微控单元的第二信号输出端；功率半导体，功率半导体的输出端连接第一关断电路的输入端和第二关断电路的输入端，功率半导体的输入端连接第二关断电路的输出端；温度采样电路，温度采样电路的信号输出端连接微控制单元的信号接收端。有益效果是微控制单元在功率半导体的温度大于温度阈值时控制第一关断电路和第二关断电路同时放电，加快功率半导体的关断速度，提高产品的工作效率，提升产品功率密度。

技术研发人员：孙儒文,廖福炜
受保护的技术使用者：宁波央腾汽车电子有限公司
技术研发日：20221223
技术公布日：2024/1/13