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公开(公告)号：CN116722849A
公开(公告)日：2023-09-08
申请号：CN202310519937.9
申请日：2023-05-09
Applicant: 清华大学
IPC: H03K17/081 , H03K17/06 , H03K17/74
Abstract: 本发明公开了一种功率半导体器件门阴极电路、器件保护方法和设备。包括：并联在功率半导体器件门极和阴极之间的BOD电路、驱动电路和RD电路；所述BOD电路用于对所述驱动电路进行掉电检测；当所述驱动电路失电且未达到BOD电路触发电压时，所述RD电路用于泄放电压变化率在所述功率半导体器件上产生的位移电流。本发明能够解决功率半导体器件在驱动掉电时较大的电压变化率dv/dt在器件内部及电容上产生的位移电流触发器件的问题，避免了位移电流作为触发电流将器件意外导通而造成的器件损坏，提高了功率半导体器件断态重复电压变化率耐受能力，并且能够实现与BOD电路的配合，以及实现驱动上电后器件正常工作。
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公开(公告)号：CN116257976A
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202211602688.1
申请日：2022-12-09
Applicant: 清华大学 , 国网湖北省电力有限公司
Abstract: 本发明实施例公开了一种功率半导体器件的驱动回路杂散参数提取方法及系统，所述方法包括：将功率半导体器件的关断过程划分为n个关断阶段；针对n个所述关断阶段建立驱动回路杂散参数计算模型；实测n个所述关断阶段的电气参数波形；所述电气参数波形结合所述驱动回路杂散参数计算模型，通过线性拟合计算得到驱动回路中的杂散参数。本发明通过建立杂散参数计算模型，可准确地计算得到功率半导体器件的驱动回路中的杂散参数，便于验证驱动回路设计是否满足要求。
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公开(公告)号：CN115621233A
公开(公告)日：2023-01-17
申请号：CN202211523235.X
申请日：2022-12-01
Applicant: 清华大学
IPC: H01L23/48
Abstract: 本发明提供一种用于全控型电力电子器件的管壳，所述管壳包括壳体、引出结构以及连接结构，其中，所述引出结构设在壳体上，用于引出壳体内的阴极电极和门极电极，引出结构为双层或多层的层状结构，其中，所述引出结构包括至少两个金属层，金属层的宽度大于壳体直径，或与壳体直径相同，所述引出结构延伸至壳体的一侧并靠近连接结构；所述连接结构布置于壳体的一侧，与引出结构连接，用于与驱动全控型电力电子器件的驱动单元之间可拆卸式低感连接，其中，可拆卸式的方式包括插接式以及压接式的非旋转连接方式，能在壳体受压情况下将驱动单元与连接结构分离；所述引出结构和连接结构均具备纳亨以下的杂散电感。本发明管壳便于拆装。
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公开(公告)号：CN115167606A
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202210715788.9
申请日：2022-06-22
Applicant: 清华大学
IPC: G05F1/567
Abstract: 本发明公开一种可关断器件的驱动芯片及其控制方法，其中，驱动芯片包括集成在驱动芯片内的采样比较电路、电源管理电路和隔离驱动电路。本发明将采样比较电路、电源管理电路和隔离驱动电路集成到一个芯片中，在复杂的脉冲电磁环境下，兼顾信号传输效率和质量，还可显著降低成本和体积、减少元件数量、提高器件可靠性，降低功耗和延时。本发明通过低温漂、高精度的电路设计和元件参数优化设计隔离驱动电路，通过隔离驱动电路实现多个开关管精确的时序控制，保证驱动芯片的可靠性与系统安全性。
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公开(公告)号：CN114726356B
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210532868.0
申请日：2022-05-17
Applicant: 清华大学 , 清华四川能源互联网研究院
IPC: H03K17/73 , H03K17/732 , H03K17/04 , H02M1/06 , H02M1/32
Abstract: 本发明提供一种可关断晶闸管驱动电路及控制方法，所述可关断晶闸管驱动电路包括驱动电源模块、关断电路以及开通电路；所述驱动电源模块分别和所述关断电路以及开通电路电性连接，实现所述驱动电源模块分别向所述关断电路以及开通电路直接充电。从而可以实现各模块独立上电，满足驱动上电时的快速解锁需求。并且本发明针对上述可关断晶闸管驱动电路在驱动上电过程中对电路模块上电时序进行控制，使得可关断晶闸管器件分别具备进行开通和关断动作的能力，然后结束上电操作。极大缩短了器件上电后闭锁的时间。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113702797A
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202111259329.6
申请日：2021-10-28
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提供一种半导体器件驱动器的测试电路及其控制方法，能够模拟驱动器开通关断功能，电路包括：正向导通支路、反向导通支路、门极接线端和阴极接线端；正向导通支路能够正向导通百安培级脉冲电流，导通期间正向维持低阻态；反向导通支路能够在μs级时间内反向导通和关断kA级电流，导通期间反向维持低阻态；正向导通支路和反向导通支路并联，形成第一端点和第二端点；第一端点与门极接线端相连接；第二端点与阴极接线端相连接；门极接线端和阴极接线端分别用于接入驱动器的门极和阴极；其中，正向导通是指电流从所述门极接线端经过所述测试电路流向所述阴极接线端，反向导通是指电流从所述阴极接线端经过所述测试电路流向所述门极接线端。
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公开(公告)号：CN111900136A
公开(公告)日：2020-11-06
申请号：CN202010712715.5
申请日：2020-07-22
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明公开了一种具有分离式门极驱动的可关断晶闸管器件，包括：可关断晶闸管管壳及附属接口板、门极驱动板及连接结构；可关断晶闸管管壳与附属接口板之间采用低感集成式连接方式进行连接；门极驱动板包含驱动电路模块；通过所述连接结构将附属接口板及门极驱动板可拆卸连接，以实现可关断晶闸管管壳与门极驱动板之间的分离或组合。
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公开(公告)号：CN110830015A
公开(公告)日：2020-02-21
申请号：CN201911090504.6
申请日：2019-11-08
Applicant: 清华大学
IPC: H03K17/567
Abstract: 本发明公开了一种功率半导体元件的驱动保护电路及其控制方法，所述驱动保护电路中，开通模块、关断模块、安全单元的一端均连接至所述功率半导体器件的门极，所述开通模块、关断模块、安全单元的另一端均连接至所述功率半导体器件的阴极，所述安全单元在所述驱动保护电路故障时向所述功率半导体元件注入门极电流或提供正向电压，使得所述功率半导体元件处于导通状态，或/和向所述功率半导体元件提供高于反向击穿电压的高压，使得所述功率半导体元件失效并处于短路状态。所述驱动保护电路在功率半导体元件串联系统整体接收到开通命令时，即使有数个元件的驱动保护电路故障，也能保证串联系统整体处于导通状态，提升了串联可靠性。
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公开(公告)号：CN111007375B
公开(公告)日：2024-07-09
申请号：CN201911089830.5
申请日：2019-11-08
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提供一种功率半导体元件驱动关断功能测试电路及其控制方法，所述测试电路中，直流电源负极接地，正极与第一开关的一端连接；第一开关的另一端连接第一电阻的一端和第二开关的一端；第一电阻的另一端连接第三开关的一端和第一极性电容的正极；第三开关的另一端通过电感与第二电阻的一端连接；第二电阻的另一端连接第一二极管的阳极；第一二极管与功率半导体元件的驱动电路并联；第一二极管的阴极连接第二二极管的阳极；直流电源的负极连接第二开关的另一端、第一极性电容的负极和第二二极管的阴极。本发明的关断功能测试电路可直接地测试驱动最大关断能力，原理简单且容易实现，实验平台成本低，操作安全，结构需求简单，体积小，成本低。
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公开(公告)号：CN117748900A
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202311563723.8
申请日：2023-11-22
Applicant: 清华大学
Abstract: 本公开实施例涉及功率半导体器件领域，公开了一种功率半导体器件、功率半导体器件的控制方法及系统，所述方法包括：包括连接于功率半导体器件门极和阴极之间的开通电路、电感辅助换流电路、负压维持电路、电流检测电路和控制电路；所述开通电路用于开通功率半导体器件；本公开的示例性实施例，利用电感强迫门极换流晶闸管的换流，消除常规驱动寄生电感对换流速度的限制，解决大电流关断下换流速度不足的问题，大幅提升门极换流晶闸管的电流关断能力。同时，使用电感储能替代电容储能，减小电容用量，可实现驱动的“无铝电解电容化设计”，大幅提升器件整体寿命。
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