具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种功率半导体器件的驱动电路，图1为本发明实施例提供的一种功率半导体器件的驱动电路的结构示意图，参见图1，功率半导体器件的驱动电路包括：驱动信号输出端Drive、主驱动导通模块110、主驱动关断模块120、辅助驱动导通模块130、辅助驱动关断模块140和逻辑控制模块150；

所述主驱动导通模块110的控制端和所述主驱动关断模块120的控制端连接后接入脉冲控制信号，其中，所述脉冲控制信号包括第一电平和第二电平，所述第一电平与所述第二电平极性相反；所述主驱动导通模块110的输出端和所述主驱动关断模块120的输出端连接后与所述驱动信号输出端Drive连接；所述主驱动导通模块110用于根据所述第一电平输出驱动导通信号；所述主驱动关断模块120用于根据所述第二电平输出驱动关断信号；

所述辅助驱动导通模块130输出端连接所述主驱动导通模块110输出端；所述辅助驱动导通模块130的控制端连接所述逻辑控制模块第一输出端V-QH；所述辅助驱动关断模块140输出端连接所述主驱动关断模块120输出端；所述辅助驱动关断模块140的控制端连接所述逻辑控制模块第二输出端V-QL；

所述逻辑控制模块第一输入端连接所述驱动信号输出端Drive，所述逻辑控制模块150用于根据所述驱动导通信号通过所述第一逻辑控制端输出第一逻辑控制信号；所述辅助驱动导通模块130用于根据所述第一逻辑控制信号辅助增大所述驱动导通信号的电流；所述逻辑控制模块150用于根据所述驱动导通信号通过所述第二逻辑控制端输出第二逻辑控制信号；所述辅助驱动关断模块140用于根据所述第二逻辑控制信号辅助增大所述驱动关断信号的电流。

具体的，所述主驱动导通模块110与辅助驱动导通模块130采取并联方式连接，所述主驱动关断模块120与辅助驱动关断模块140采取并联方式连接。在功率半导体器件开启过程，所述主驱动导通模块110与辅助驱动导通模块130均导通，通过并联的辅助驱动导通模块130增大驱动电流，从而可以加速通过功率半导体的米勒平台。在功率半导体器件关断过程，所述主驱动关断模块120与辅助驱动关断模块140均导通，通过并联的辅助驱动关断模块140增大驱动电流，从而可以加速通过功率半导体的米勒平台。

示例性的，功率半导体的驱动电路工作过程为：脉冲控制信号输出端OUT输出第一电平的脉冲控制信号，此时主驱动导通模块110导通，主驱动关断模块120关断，此时由电源信号VG提供驱动导通信号，通过驱动信号输出端Drive输出至功率半导体器件。逻辑控制模块150根据驱动信号输出端Drive的驱动导通信号输出第一逻辑控制信号，此时辅助驱动导通模块130根据第一逻辑控制信号导通，辅助驱动关断模块140处于关断状态。此时的驱动导通信号的电流由于辅助驱动导通模块130的并入，进而增大驱动电流，从而可以加速通过功率半导体的米勒平台，进而降低功率半导体的开启损耗。

脉冲控制信号输出端OUT输出第二电平的脉冲控制信号，此时主驱动关断模块120导通，主驱动导通模块110关断，此时驱动输出端Drive的电压接入电源信号地COM，逻辑控制模块根据驱动关断信号120输出第二逻辑控制信号，此时辅助驱动关断模块140根据第二逻辑控制信号导通，辅助驱动导通模块130处于关断状态。此时的驱动关断信号的电流由于辅助驱动关断模块140的并入，进而增大了驱动电流，从而可以加速通过功率半导体的米勒平台，进而降低功率半导体的关断损耗。

本发明实施例提供的技术方案，通过逻辑控制模块发送逻辑信号控制导通辅助驱动导通模块和辅助驱动关断模块。当输出驱动导通信号时，逻辑控制模块控制辅助驱动导通模块导通，从而辅助增大所述驱动导通信号的电流；当输出驱动关断信号时，逻辑控制模块控制辅助驱动关断模块导通，从而辅助增大所述驱动关断信号的电流。实现根据功率半导体器件的开关过程，对驱动信号电流进行相应调整，使功率半导体的驱动始终处于最优状态，降低了功率半导体的开关损耗，提高了开关效率。

可选的，所述逻辑控制模块还用于当所述驱动导通信号小于第一参考信号或所述驱动导通信号大于所述第二参考信号时输出所述第一逻辑控制信号；

当所述驱动导通信号大于所述第一参考信号小于所述第二参考信号时输出所述第三逻辑控制信号；

当所述驱动关断信号小于所述第一参考信号或所述驱动关断信号大于所述第二参考信号时，输出所述第二逻辑控制信号；

当所述驱动关断信号大于所述第一参考信号小于所述第二参考信号时，输出所述第四逻辑控制信号；其中，所述第一参考信号包括功率半导体器件的门槛电压值；所述第二参考信号包括所述功率半导体器件米勒平台电压值。

具体的，逻辑控制模块预设第一参考电压和第二参考电压，示例性的，根据功率半导体器件性能特性，第一参考电压设置为功率半导体器件的门槛电压值，第二参考电压设置为所述功率半导体器件米勒平台电压值。当逻辑控制模块输入驱动导通信号时，逻辑控制模块将驱动导通信号与门槛电压值和米勒平台电压值进行比较，当所述驱动导通信号小于门槛电压值或所述驱动导通信号大于米勒平台电压值时输出所述第一逻辑控制信号，此时辅助驱动导通模块导通，辅助驱动关断模块关断，辅助驱动导通模块并入，进而增大了驱动导通信号电流。当所述驱动导通信号大于门槛电压值并小于米勒平台电压值时输出所述第三逻辑控制信号，此时辅助驱动导通模块关断，辅助驱动关断模块关断，辅助驱动导通模块取消并入，单独由主驱动导通模块输出。

当逻辑控制模块输入驱动关断信号时，逻辑控制模块将驱动关断信号与门槛电压值和米勒平台电压值进行比较，当所述驱动关断信号小于门槛电压值或所述驱动关断信号大于米勒平台电压值时输出所述第二逻辑控制信号，此时辅助驱动关断模块导通，辅助驱动导通模块关断，辅助驱动关断模块并入，进而增大了驱动关断信号电流。当所述驱动关断信号大于门槛电压值并小于米勒平台电压值时输出所述第四逻辑控制信号，此时辅助驱动关断模块关断，辅助驱动导通模块关断，辅助驱动关断模块取消并入，单独由主驱动关断模块输出。

本发明实施例通过将驱动输出端的驱动导通信号和驱动关断信号与功率半导体器件的门槛电压值和功率半导体器件米勒平台电压值进行比较，在门槛电压值和米勒平台电压值之外时，并入辅助驱动导通模块或辅助驱动关断模块以达到增加驱动电流快速通过米勒平台的目的，但是为了保护器件，需要在开通和关断过程中，驱动导通信号和驱动关断信号分别在门槛电压值和米勒平台电压值之间时适当降低其驱动电流，因此动导通信号和驱动关断信号分别在门槛电压值和米勒平台电压值之间时取消并入辅助驱动导通模块或辅助驱动关断模块以达到保护功率半导体器件。

图2为本发明实施例提供的又一种功率半导体器件的驱动电路的结构示意图，参见图2，所述主驱动导通模块110包括第一开关管Q1和第一电阻R1，所述主驱动关断模块120包括第二开关管Q3和第二电阻R4；

所述第一开关管Q1的控制端和所述第二开关管Q3的控制端连接后接入所述脉冲控制信号；所述第一开关管Q1第二端接入电源信号VG，所述第一开关管Q1第一端与所述主驱动模块输出端之间通过所述第一电阻R1连接；所述第二开关管Q3第一端与所述主驱动模块输出端之间通过所述第二电阻R4连接，所述第二开关管Q3第二端接地；所述第一开关管Q1用于在所述脉冲控制信号为第一电平时导通；所述第二开关管用于在所述脉冲控制信号为第二电平时导通。

具体的，第一开关管Q1和第二开关管Q3可以根据电平信号实现导通和关断，示例性的，第一开关管Q1为NPN型三极管，第二开关管Q3为PNP型三极管，第一电平为高电平，第二电平为低电平。主驱动导通模块110的工作过程为：当脉冲控制信号输出端OUT输出脉冲控制信号为第一电平即高电平时，第一开关管Q1将导通，第二开关管Q3关断，电源信号VG通过第一电阻R1输出至驱动信号输出端连接的后级功率半导体器件。主驱动关断模块120的工作过程为：当脉冲控制信号输出端OUT输出脉冲控制信号为第二电平即低电平时，第一开关管Q1将关断，第二开关管Q3导通，驱动信号输出端Drive连接电源信号接地端COM导通，驱动信号输出端Drive、第二电阻R4和第二开关管Q3回路导通，后级功率半导体器件关断。其中，第一电阻R1和第二电阻R4为限流保护电阻。

图3为本发明实施例提供的又一种功率半导体器件的驱动电路的结构示意图，参见图3，所述辅助驱动导通模块130包括第三开关管Q2和第四电阻R2，所述辅助驱动关断模块140包括第四开关管Q4和第五电阻R5；

所述第三开关管Q2的控制端连接所述逻辑控制模块的第一输出端V-QH，所述第三开关管Q2的第二端接入电源信号VG，所述第三开关管Q2的第一端与所述驱动信号输出端之间通过所述第四电阻R2连接，所述第四开关管Q4的控制端连接所述逻辑控制模块的第二输出端V-QL，所述第四开关管的第二端接地，所述第四开关管Q4的第一端与所述驱动信号输出端之间通过所述第五电阻R5连接；所述第三开关管Q2用于根据所述第一逻辑控制信号导通；所述第四开关管Q4用于根据所述第二逻辑控制信号导通。

具体的，第三开关管Q2和第四开关管Q4可以根据逻辑控制信号实现导通和关断，示例性的，第三开关管Q2为NPN型三极管，第四开关管Q4为PNP型三极管，第一逻辑控制信号为高电平信号，第二逻辑控制信号为低电平信号，通过高电平或低电平控制第三开关管Q2和第四开关管Q4导通和关断。其工作过程为：逻辑控制模块150根据驱动导通信号输出第一逻辑控制信号即高电平信号，因此第三开关管Q2导通，第四开关管Q4关断，此时由电源信号VG、第三开关管Q2和第四电阻R2组成的辅助驱动导通回路并入，进而增大了驱动导通信号电流。逻辑控制模块的输出第一逻辑控制信号即低电平信号，因此第四开关管Q4导通，第三开关管Q2关断，此时由电源信号地COM、第四开关管Q4和第五电阻R5组成的辅助驱动关断回路并入，进而增大了驱动导通信号电流。

基于上述实施例，图4为本发明实施例提供的一种逻辑控制模块的结构示意图，参见图4，所述逻辑控制模块包括比较单元和信号处理单元；

所述比较单元410第一输入端连接所述驱动信号输出端Drive，所述比较单元410第二输入端连接第一参考信号输出端VTH，所述比较单元410第三输入端连接第二参考信号输出端VP；所述比较单元410用于当所述驱动导通信号小于所述第一参考信号或所述驱动导通信号大于所述第二参考信号时输出第一信号，当所述驱动关断信号小于所述第一参考信号或所述驱动关断信号大于所述第二参考信号时，输出第二信号；所述信号处理单元420的第一输入端连接所述比较单元410的输出端；所述信号处理单元420的第二输入端接入脉冲控制信号；；所述信号处理单元420用于根据所述第一信号和所述第一电平输出所述第一逻辑控制信号，根据所述第二信号和所述第二电平输出所述第二逻辑控制信号。

具体的，比较单元410可以通过内部预设第一参考电压和第二参考电压或分别接入第一参考电压和第二参考电压。示例性的，第一参考电压和第二参考电压可以根据功率半导体器件分别设置为功率半导体器件的门槛电压值Vth和所述功率半导体器件米勒平台电压值Vplateau。所述比较单元410比较驱动导通信号、门槛电压值Vth和米勒平台电压值Vplateau的关系，当驱动导通信号小于门槛电压值Vth或大于米勒平台电压值Vplateau，比较单元410输出第一信号；当驱动导通信号大于门槛电压值Vth并且小于米勒平台电压值Vplateau，比较单元410输出第三信号；当驱动关断信号小于门槛电压值Vth或大于米勒平台电压值Vplateau，比较单元410输出第二信号；当驱动关断信号大于门槛电压值Vth并且小于米勒平台电压值Vplateau，比较单元410输出第四信号。其中，第一信号、第二信号、第三信号和第四信号可以为模拟量信号或数字量信号，再此不做限定。信号处理单元420根据比较单元410输出的第一信号、第二信号、第三信号和第四信号可以分别输出第一逻辑控制信号、第二逻辑控制信号、第三逻辑控制信号和第四逻辑控制信号。通过上述逻辑控制信号实现功率半导体器件开启过程，并入辅助驱动导通模块或关断辅助驱动导通模块；以及功率半导体器件关断过程，并入辅助驱动关断或关断辅助驱动关断模块，通过功率半导体开启关断过程的分段驱动控制，功率半导体的驱动始终处于最优状态，从而降低功率半导体的开关损耗，提高效率。

图5为本发明实施例提供的又一种逻辑控制模块的结构示意图，参见图5，所述比较单元410包括第一比较器U3C、第二比较器U3D、第六电阻R6、第七电阻R7、第二比较器U3D、第八电阻R8、第九电阻R9和第一与非门U4；所述第一比较器U3C第一输入端通过所述第七电阻R7连接所述驱动信号输出端Drive，所述第一比较器U3C第二输入端通过所述第六电阻R6连接所述第一参考信号输出端VTH，

所述第二比较器U3D第一输入端通过所述第九电阻R9连接所述第二参考信号输出端VP，所述第二比较器U3D第二输入端通过第八电阻R8连接所述驱动信号输出端Drive；

所述第一与非门U4第一输入端连接所述第一比较器U3C输出端；所述第一与非门U4第二输入端连接所述第二比较器U3D输出端；所述第一与非门U4用于当所述驱动导通信号小于所述第一参考信号或所述驱动导通信号大于所述第二参考信号时输出第一信号，当所述驱动关断信号小于所述第一参考信号或所述驱动关断信号大于所述第二参考信号时输出第二信号。

具体的，第一信号和第二信号可以为模拟量信号或数字量信号，在此不作限定。本实施例中，示例性的，第一信号和第二信号采用数字量信号，根据功率半导体器件性能特性，第一参考电压设置为功率半导体器件的门槛电压值Vth，第二参考电压设置为所述功率半导体器件米勒平台电压值Vplateau。比较器的正极端信号大于负极端信号时输出高电平信号，比较器的正极端信号小于负极端信号时输出低电平信号，示例性的，第一比较器U3C的第一端为正极端，第一比较器U3C的第二端为负极端，第二比较器U3D的第一端为正极端，第二比较器U3D的第二端为负极端。

比较单元410的工作过程为：当驱动导通信号小于门槛电压值Vth，第一比较器U3C输出低电平，第二比较器U3D输出高电平，两路信号经过第一与非门U4后输出第一信号，此时第一信号为高电平；当驱动导通信号大于米勒平台电压值Vplateau，第一比较器U3C输出高电平，第二比较器U3D输出低电平，两路信号经过第一与非门U4后输出第一信号，此时第一信号为高电平。

当驱动导通信号大于门槛电压值Vth并且小于米勒平台电压值Vplateau，第一比较器U3C输出高电平，第二比较器U3D输出高电平。两路信号经过第一与非门U4后输出第三信号，此时第三信号为低电平。

当驱动关断信号大于米勒平台电压值Vplateau，第一比较器U3C输出高电平，第二比较器U3D输出低电平，两路信号经过第一与非门U4后输出第二信号，此时第二信号为高电平。当驱动关断信号小于门槛电压值Vth，第一比较器U3C输出高电平，第二比较器U3D输出低电平。两路信号经过第一与非门U4后输出第二信号，此时第二信号为高电平。

当驱动关断信号大于门槛电压值Vth并且小于米勒平台电压值Vplateau，第一比较器U3C输出高电平，第二比较器U3D输出高电平。两路信号经过第一与非门U4后输出第四信号，此时第四信号为低电平。

基于上述实施例，图6为本发明实施例提供的又一种逻辑控制模块的结构示意图，结合图3参见图6，所述信号处理单元包括与门U2、第二与非门U5、反相器U6、第十电阻R10和第十一电阻R11；

所述与门U2第一端接入脉冲控制信号；所述与门U2第二端连接所述比较单元410输出端；所述与门U2输出端与所述逻辑控制模块的第一输出端V-QH之间通过所述第十电阻R10连接；所述与门U2用于当所述比较单元410输出所述第一信号时输出第一逻辑控制信号；

所述反相器U6输入端接入脉冲控制信号；所述第二与非门U5第二输入端连接所述反相器U6输出端，所述第二与非门U5第一输入端连接所述比较单元410输出端；所述第二与非门U5与所述逻辑控制模块的第二输出端V-QL之间通过所述第十一电阻R11连接；所述与非门U5用于当所述比较单元410输出所述第二信号时输出第二逻辑控制信号。

具体的，当脉冲控制信号输出端OUT输出脉冲控制信号为第一电平时，示例性的第一电平为高电平。此时当所述驱动导通信号小于门槛电压值Vth或大于米勒平台电压值Vplateau时，比较单元410输出第一信号即高电平，则与门U2输出高电平，第二与非门U5输出高电平。此时与门U2输出的高电平，第二与非门U5输出的高电平组成第一逻辑控制信号。

当所述驱动导通信号大于门槛电压值Vth并且小于米勒平台电压值Vplateau时，比较单元410输出第三信号即低电平，则与门U2输出低电平，第二与非门U5输出高电平。此时与门U2输出的低电平，第二与非门U5输出的高电平组成第三逻辑控制信号。

当脉冲控制信号输出端OUT输出脉冲控制信号为第二电平时，示例性的第二电平为低电平。此时，当所述驱动关断信号小于门槛电压值Vth或大于米勒平台电压值Vplateau时，比较单元410输出第二信号即高电平，则与门U2输出低电平，第二与非门U5输出低电平。此时与门U2输出的低电平，第二与非门U5输出的低电平组成第二逻辑控制信号。

当所述驱动关断信号大于门槛电压值Vth并且小于米勒平台电压值Vplateau时，比较单元410输出第四信号即低电平，则与门U2输出低电平，第二与非门U5输出低电平。此时与门U2输出的低电平，第二与非门U5输出的高电平组成第四逻辑控制信号。

图7为本发明实施例提供的又一种功率半导体器件的驱动电路的结构示意图，参见图7，功率半导体器件的驱动电路还包括强弱电信号隔离及电平转换模块U1，所述主驱动导通模块110的控制端和所述主驱动关断模块120的控制端连接后与所述强弱电信号隔离及电平转换模块U1输出端连接，所述强弱电信号隔离及电平转换模块U1用于提供所述脉冲控制信号。

具体的，强弱电信号隔离及电平转换模块U1的第一引脚ANODE，连接弱电侧脉冲调制信号输入端IN即脉冲调制信号，强弱电信号隔离及电平转换模块U1的第二引脚NC悬空，强弱电信号隔离及电平转换模块U1的第三引脚CATHODE接入弱点侧电源地GND，强弱电信号隔离及电平转换模块U1的第四引脚VEE接入电源信号地COM，强弱电信号隔离及电平转换模块U1的第五引脚VOUT输出转换的脉冲控制信号，将脉冲控制信号接入主驱动导通模块110和主驱动关断模块120，强弱电信号隔离及电平转换模块U1的第六引脚VCC连接电源信号VG，通过电源信号VG供电。所述强弱电信号隔离及电平转换模块将弱点侧脉冲调制信号转换为电源信号侧的脉冲控制信号，并对弱电侧与电源信号侧信号隔离，避免信号间干扰。

继续参见图7，功率半导体器件的驱动电路还包括限流电阻R3，所述强弱电信号隔离及电平转换模块U1输出端通过所述限流电阻R3与所述主驱动导通模块110的控制端和所述主驱动关断模块120的控制端连接；所述限流电阻R3用于限流保护后级电路。具体的，通过在信号输入端串联限流电阻R3，实现对后级电路限流保护，提高对后级电路的保护。

本发明实施例还提供了一种功率半导体器件，包括本发明实施例任一所述的功率半导体器件的驱动电路，所述驱动电路的输出端与所述功率半导体器件的控制端电连接。

具体的，功率半导体的控制端连接驱动电路的输出端，由本发明实施例提高的驱动电路进行控制驱动。本发明实施例提供的功率半导体器件与本发明任意实施例提供的驱动电路属于相同的发明构思，具有相应的有益效果，未在本实施例详尽的技术细节详见本发明任意实施例提供的功率半导体的驱动电路。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。