Circuit d'attaque de gâchette et procédé de commande d'un transistor de puissance

A gate drive circuit and a method for controlling a power transistor

Abstract

L'invention concerne un circuit d'attaque de gâchette (10a) destiné à exciter une borne de gâchette (G) d'un transistor de puissance (12a). Le circuit d'attaque de gâchette (10a) comprend un premier condensateur (C1), un premier commutateur (SW1), un circuit de mesure (5) et une source de référence (6) pour générer une tension de référence (Vref). Le premier condensateur (C1) possède une première borne (T11) reliée électriquement à la borne de gâchette (G) du transistor de puissance (12a). Le premier commutateur (SW1) est disposé entre une deuxième borne (T21) du premier condensateur (C1) et une première tension prédéterminée (Vp1). Le circuit de mesure (5) est utilisé pour mesurer une tension différentielle aux bornes du premier condensateur (C1). Le circuit d'attaque de gâchette (10a) est configuré pour précharger le premier condensateur (C1) afin d'obtenir une deuxième tension prédéterminée (Vp2) aux bornes du premier condensateur (C1). Le circuit d'attaque de gâchette (10a) est en outre configuré pour amener le premier commutateur (SW1) dans un état passant afin de rendre le transistor de puissance (12a) passant et pour relier électriquement la première tension prédéterminée (Vp1) à la deuxième borne (T21) du premier condensateur (C1). Le premier condensateur (C1) est initialement préchargé à la deuxième tension prédéterminée (Vp2). Le circuit de mesure (5) est configuré pour amener le premier commutateur (SW1) dans un état déconnecté lorsque la tension différentielle aux bornes du premier condensateur (C1) a changé de la tension de référence (Vref) par rapport à la deuxième tension prédéterminée (Vp2). L'utilisation du circuit de mesure (5) pour mesurer la tension différentielle aux bornes du premier condensateur (C1) et pour déconnecter le premier commutateur (SW1) lorsque la tension différentielle aux bornes du premier condensateur (C1) a changé de la tension de référence (Vref) par rapport à la deuxième tension prédéterminée (Vp2) permet de réaliser une commande précise du changement de charge dans le premier condensateur (C1). Le changement de charge proportionnel à la tension de référence (Vref) est une mesure d'un niveau de charge qui est transféré vers la borne de gâchette (G) du composant de puissance (12a) en vue de rendre le composant de puissance (12a) passant.
A gate drive circuit (10a) to drive a gate terminal (G) of a power transistor (12a). The gate drive circuit (10a) includes a first capacitor (C1), a first switch (SW1), a measurement circuit (5) and a reference source (6) to generate a reference voltage (Vref). The first capacitor (C1) has a first terminal (T11) electrically coupled to the gate terminal (G) of the power transistor (12a). The first switch (SW1) is arranged between a second terminal (T21) of the first capacitor (C1) and a first predetermined voltage (Vp1). The measurement circuit (5) is used to measure a differential voltage across the first capacitor (C1). The gate drive circuit (10a) is configured to pre-charge the first capacitor (C1) to obtain a second predetermined voltage (Vp2) across the first capacitor (C1). The gate drive circuit (10a) is further configured to arrange the first switch (SW1) in an on state to turn on the power transistor (12a) and to electrically couple the first predetermined voltage (Vp1) to the second terminal (T21) of the first capacitor (C1). The first capacitor (C1) is initially pre-charged at the second predetermined voltage (Vp2). The measurement circuit (5) is configured to arrange the first switch (SW1) in an off state when the differential voltage across the first capacitor (C1) has changed with respect to the second predetermined voltage (Vp2) by the reference voltage (Vref). By using the measurement circuit (5) to measure the differential voltage across the first capacitor (C1) and to turn off the first switch (SW1) when the differential voltage across the first capacitor (C1) has changed with respect to the second predetermined voltage (Vp2) by the reference voltage (Vref), an accurate control of the charge change in the first capacitor (C1) is provided. The charge change proportional to the reference voltage (Vref) is a measure of an amount of charge that is transferred to the gate terminal (G) of the power device (12a) to turn on the power device (12a).

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