多工作模式电路的控制装置及其控制方法

本公开涉及电路，尤其涉及一种多工作模式电路的控制装置及其控制方法。

背景技术：

1、功率半导体器件以其高耐压、导通压降低、开关速度快等特点广泛应用于智能电网、光伏、电动汽车等实现能量变换与传输的领域中。在变换器中，功率半导体器件的可靠运行是实现高性能能量变换的重要保证，对整个电力电子系统的可靠运行起着重要作用。

2、为了检测功率半导体器件的老化状态，通常需要获取功率半导体器件开关过程中与器件栅-源电压vgs有关的参数。现有技术中驱动电路在测量功率半导体器件时，通常需要通过拆解驱动电路来延长被测量的功率半导体器件的开关过程的持续时间，拆解过程和拆解事件本身会大大降低系统的可靠性，导致无法准确获取开关持续时间有关的特征参数，影响检测结果和检测效率。

技术实现思路

1、以下是对本公开详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

2、本公开提供了一种多工作模式电路的控制装置及其控制方法。

3、本公开的第一方面提供了一种多工作模式电路的控制装置，所述控制装置包括：控制电路、驱动芯片、驱动回路和功率半导体器件；

4、所述驱动芯片的输出端与所述驱动回路的输入端连接，所述驱动回路的输出端与所述功率半导体器件的输入端连接，所述驱动回路包括驱动电阻；

5、所述控制电路用于接收包含工作模式的切换指令，响应于所述切换指令生成相应工作模式下的第一信号和第二信号，根据所述第一信号控制驱动芯片运行，以及根据所述第二信号调节所述驱动回路的驱动电阻的阻值，以控制功率半导体器件的开关持续时间满足相应的工作模式；所述工作模式包括第一工作模式或第二工作模式。

6、在一些示例性实施例中，所述驱动回路包括驱动支路，所述驱动支路与所述驱动芯片的输出端和所述功率半导体器件的输入端相连的线路并联连接；

7、所述控制电路用于根据所述第二信号设置所述驱动支路的工作状态，以调节所述驱动电阻的阻值；其中，所述驱动支路的工作状态包括电阻态和断路态。

8、在一些示例性实施例中，所述驱动支路包括串联的驱动开关和第一电阻；

9、所述控制电路用于根据所述第二信号控制所述驱动开关的通断状态，以调节所述第一电阻的状态。

10、在一些示例性实施例中，所述驱动芯片包括至少一个通道输出端；

11、所述驱动支路的数量大于或等于所述驱动芯片的通道输出端的数量。

12、在一些示例性实施例中，所述功率半导体器件包括以下中的一种：mos管、双极结型晶体管；

13、所述功率半导体器件的栅极输入端串联有栅极电阻，所述功率半导体器件的源极输入端串联有源极电阻，所述驱动电阻包括所述栅极电阻和所述源极电阻中的至少一种。

14、在一些示例性实施例中，所述控制装置还包括：第二电阻，所述第二电阻的两端分别连接所述栅极电阻所在的支路和所述源极电阻所在的支路。

15、在一些示例性实施例中，所述控制装置还包括：采集电路，所述采集电路的输入端与所述功率半导体器件的输入端连接，所述采集电路与所述控制电路连接；

16、所述控制电路用于在所述第一工作模式下控制所述采集电路采集所述功率半导体器件的特征参数，以分析所述功率半导体器件的老化状态。

17、本公开的第二方面提供了一种多工作模式电路的控制装置的控制方法，所述控制方法应用于如第一方面所述的多工作模式电路的控制装置，所述控制方法包括：

18、接收包含工作模式的切换指令，响应于所述切换指令生成相应工作模式下的第一信号和第二信号；

19、根据所述第一信号控制驱动芯片运行，以及根据所述第二信号调节所述驱动回路的驱动电阻的阻值，以控制功率半导体器件的开关持续时间满足相应的工作模式；所述工作模式包括第一工作模式或第二工作模式。

20、在一些示例性实施例中，所述第一工作模式下的所述功率半导体器件的开关持续时间大于所述第二工作模式下的所述功率半导体器件的开关持续时间。

21、在一些示例性实施例中，根据所述第二信号调节所述驱动回路的驱动电阻的阻值，包括：

22、根据所述第二信号调节所述驱动回路的驱动支路的工作状态，以调节所述驱动电阻的阻值；其中，所述驱动支路的工作状态包括电阻态和断路态。

23、在一些示例性实施例中，根据所述第二信号调节所述驱动回路的驱动支路的工作状态，以调节所述驱动电阻的阻值，包括：

24、根据所述第一工作模式下产生的所述第二信号，设置所述驱动支路呈断路态，以增大所述驱动电阻；

25、根据所述第二工作模式下产生的所述第二信号，设置所述驱动支路呈电阻态，以减小所述驱动电阻。

26、在一些示例性实施例中，设置所述驱动支路呈断路态包括：

27、控制所述驱动回路的驱动开关为断开状态，以使所述驱动支路的第一电阻呈断路态；

28、设置所述驱动支路呈电阻态包括：

29、控制所述驱动回路的驱动开关为闭合状态，以使所述驱动支路的第一电阻呈电阻态。

30、在一些示例性实施例中，所述控制方法还包括：

31、根据所述第二信号至少控制一条所述驱动回路的驱动支路的工作状态，以调节所述驱动电阻的阻值。

32、在一些示例性实施例中，所述工作模式为第一工作模式时，所述控制方法还包括：

33、采集所述功率半导体器件的特征参数，以分析所述功率半导体器件的老化状态。

34、本公开提供的多工作模式电路的控制装置及其控制方法中，通过控制电路接收包含工作模式的切换指令，响应于所述切换指令分别向所述驱动芯片、所述驱动回路输入相应工作模式下的第一信号和第二信号，以根据第一信号自动控制驱动芯片的运行模式，以及根据第二信号调节驱动回路的阻值自动适应相应的工作模式，从而控制所述功率半导体器件的开关持续时间满足工作模式的使用需求，避免使用拆解电路的方式来调整功率半导体器件开关持续时间，提升了控制装置的可靠性。

技术特征：

1.一种多工作模式电路的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：控制电路、驱动芯片、驱动回路和功率半导体器件；

2.根据权利要求1所述的多工作模式电路的控制装置，其特征在于，所述驱动回路包括驱动支路，所述驱动支路与所述驱动芯片的输出端和所述功率半导体器件的输入端相连的线路并联连接；

3.根据权利要求2所述的多工作模式电路的控制装置，其特征在于，所述驱动支路包括串联的驱动开关和第一电阻；

4.根据权利要求2或3所述的多工作模式电路的控制装置，其特征在于，所述驱动芯片包括至少一个通道输出端；

5.根据权利要求1所述的多工作模式电路的控制装置，其特征在于，所述功率半导体器件包括以下中的一种：mos管、双极结型晶体管；

6.根据权利要求5所述的多工作模式电路的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括：第二电阻，所述第二电阻的两端分别连接所述栅极电阻所在的支路和所述源极电阻所在的支路。

7.根据权利要求1所述的多工作模式电路的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括：采集电路，所述采集电路的输入端与所述功率半导体器件的输入端连接，所述采集电路与所述控制电路连接；

8.一种多工作模式电路的控制方法，所述控制方法应用于如权利要求1至7任一项所述的多工作模式电路的控制装置，其特征在于，所述控制方法包括：

9.根据权利要求8所述的多工作模式电路的控制方法，其特征在于，

10.根据权利要求8所述的多工作模式电路的控制方法，其特征在于，根据所述第二信号调节所述驱动回路的驱动电阻的阻值，包括：

11.根据权利要求10所述的多工作模式电路的控制方法，其特征在于，根据所述第二信号调节所述驱动回路的驱动支路的工作状态，以调节所述驱动电阻的阻值，包括：

12.根据权利要求11所述的多工作模式电路的控制方法，其特征在于，设置所述驱动支路呈断路态包括：

13.根据权利要求10所述的多工作模式电路的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

14.根据权利要求8所述的多工作模式电路的控制方法，其特征在于，所述工作模式为第一工作模式时，所述控制方法还包括：

技术总结
本公开提供了一种多工作模式电路的控制装置及其控制方法，其中，控制装置包括：控制电路、驱动芯片、驱动回路和功率半导体器件；驱动芯片的输出端与驱动回路的输入端连接，驱动回路的输出端与功率半导体器件的输入端连接，驱动回路包括驱动电阻；控制电路用于接收包含工作模式的切换指令，响应于切换指令生成相应工作模式下的第一信号和第二信号，根据第一信号控制驱动芯片运行，以及根据第二信号调节驱动回路的驱动电阻的阻值，以控制功率半导体器件的开关持续时间满足相应的工作模式；工作模式包括第一工作模式或第二工作模式。本公开提升了测量的可靠性，并能够快速退出测量模式，使得功率半导体器件进入正常模式，提高工作效率。

技术研发人员：蒋华平,廖瑞金,钟笑寒,谢宇庭,汤磊,赵柯,肖念磊
受保护的技术使用者：重庆大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15