本申請總體上涉及控制混合動力電動的動力傳動系統(tǒng)中的提供給igbt的柵極電壓。
背景技術(shù)：
：包括混合動力電動車輛(hev)和電池電動車輛(bev)的電氣化車輛依靠牽引電池來向牽引馬達(dá)提供電力以用于推進(jìn)，依靠牽引電池和牽引馬達(dá)之間的電力逆變器將直流(dc)電力轉(zhuǎn)換為交流(ac)電力。通常的ac牽引馬達(dá)是三相馬達(dá)，可通過分別以120度相位分離驅(qū)動的三個正弦信號來被供電。牽引電池被配置為在特定電壓范圍內(nèi)工作。通常的牽引電池的端電壓是大于100伏特的dc電壓，牽引電池可以選擇性地被稱為高電壓電池。然而，可通過在不同的電壓范圍內(nèi)(通常，以比牽引電池的電壓高的電壓)工作來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的性能改善。許多電氣化車輛包括dc-dc轉(zhuǎn)換器，dc-dc轉(zhuǎn)換器也被稱為可變電壓轉(zhuǎn)換器(variablevoltageconverter，vvc)，用于將牽引電池的電壓轉(zhuǎn)換為電機(jī)的工作電壓水平?？砂恳R達(dá)的電機(jī)可能需要高電壓和高電流。根據(jù)電壓、電流和開關(guān)的需求，絕緣柵雙極型晶體管(igbt)通常用于在電力逆變器和vvc中產(chǎn)生信號。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：一種車輛包括：逆變器，所述逆變器包括帶有續(xù)流二極管的n溝道型絕緣柵雙極型晶體管(igbt)，并具有金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(mosfet)，其中，n溝道型igbt連接到電機(jī)的相，mosfet將局部(local)電壓應(yīng)用于所述igbt的柵極，并且mosfet被配置為：當(dāng)所述igbt開始使電流流過電機(jī)時，隨著流過所述續(xù)流二極管的電流的流動方向從正向切換為負(fù)向而從飽和工作過渡到線性工作。一種車輛的dc-dc轉(zhuǎn)換器包括：電感器、帶有續(xù)流二極管的n溝道型電荷型(charge)igbt和電荷型mosfet，帶有續(xù)流二極管的n溝道型電荷型igbt連接在電感器的端子與局部(local)地之間，電荷型mosfet將局部電壓應(yīng)用于所述電荷igbt的柵極，并被配置為：當(dāng)所述電荷型igbt開始使電流流過電感器時，隨著所述續(xù)流二極管中的電流流動方向從正向切換為負(fù)向而從飽和工作過渡到線性工作。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述dc-dc轉(zhuǎn)換器還包括：帶有續(xù)流通過型二極管的n溝道通過型(pass)igbt和通過型mosfet，所述n溝道通過型igbt連接在輸出端子與電感器的端子之間，所述通過型mosfet將局部通過型電壓應(yīng)用于通過型igbt的通過型柵極，其中，所述通過型mosfet被配置為：當(dāng)所述通過型igbt開始使輸出電流流過連接到所述輸出端子的電機(jī)時，隨著所述續(xù)流通過型二極管中的電流流動方向從正向切換為負(fù)向而從飽和工作過渡到線性工作。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，電流是基于電機(jī)的相的電感、總線電壓和電機(jī)的轉(zhuǎn)速的。一種用于車輛的電力電子模塊包括：n溝道型igbt，具有發(fā)射極、柵極和集電極；續(xù)流二極管，與所述igbt并聯(lián)連接；mosfet，將局部電壓應(yīng)用于所述igbt的柵極，并被配置為：當(dāng)所述igbt導(dǎo)通時，隨著流過所述續(xù)流二極管的電流的方向從正向恢復(fù)到負(fù)向而從飽和工作過渡到線性工作。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述電力電子模塊還包括：連接在所述igbt的柵極與所述mosfet之間的柵極電阻器。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，柵極電阻器的電阻被選擇以將所述mosfet的漏極電流限制為針對所述igbt的關(guān)聯(lián)的柵極電壓的預(yù)定閾值。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述mosfet為p溝道型mosfet。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述電力電子模塊還包括：電荷泵電路，用于輸出大于局部電壓的mosfet柵極電壓以使所述mosfet導(dǎo)通，其中，所述mosfet是n溝道型mosfet。附圖說明圖1是示出了典型的動力傳動系統(tǒng)和能量儲存組件以及二者之間的電力逆變器的混合動力車輛的示圖。圖2是車載的可變電壓轉(zhuǎn)換器的示意圖。圖3是車載的電動馬達(dá)逆變器的示意圖。圖4是igbt和續(xù)流二極管的操作相對于時間的圖解示圖。圖5是在多個柵極電壓下的mosfet漏極電流相對于漏源電壓的圖解示圖。圖6是二極管電壓過沖相對于igbt集電極電流的圖解示圖。圖7是二極管電壓過沖相對于igbt柵極電流的圖解示圖。圖8是mosfet漏極電流相對于igbt柵極電壓的圖解示圖。圖9是mosfet與igbt連接以用于控制igbt的柵極電壓的示意圖。圖10是mosfet漏極電流相對于igbt柵極電壓的圖解示圖。具體實(shí)施方式在此描述本公開的實(shí)施例。然而，應(yīng)理解，公開的實(shí)施例僅為示例并且其它實(shí)施例可采取各種和替代的形式。附圖不一定按比例繪制；一些特征會被夸大或最小化以顯示特定組件的細(xì)節(jié)。因此，在此公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為限制，而僅作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式利用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解的，參考任一附圖說明和描述的各種特征可與一個或更多個其它附圖中說明的特征組合，以產(chǎn)生未明確說明或描述的實(shí)施例。說明的特征的組合提供了用于典型應(yīng)用的代表性實(shí)施例。然而，與本公開的教導(dǎo)一致的特征的各種組合和變型可被期望用于特定應(yīng)用或?qū)嵤┓绞?。在各種各樣的工業(yè)應(yīng)用(諸如，逆變器用于ac電力與dc電力之間的轉(zhuǎn)換，以使dc電力流動并轉(zhuǎn)換dc電力以輸出到ac電動馬達(dá)，并使來自發(fā)電機(jī)的ac電力流動并轉(zhuǎn)換ac電力以輸出到dc電池)中廣泛使用了絕緣柵雙極型晶體管(igbt)和反激二極管或續(xù)流二極管。通過柵極驅(qū)動器提供的柵極電壓來控制igbt的工作。傳統(tǒng)的柵極驅(qū)動器通常是基于施加到具有電流限制電阻器的igbt柵極的電壓(大于閾值電壓)的，電流限制電阻器由可切換的電壓源和柵極電阻器構(gòu)成。低的柵極電阻會提供快的開關(guān)速度和低的開關(guān)損耗，但是也會導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的負(fù)荷(stress)較大(例如，過電壓負(fù)荷)。因此，柵極電阻被選擇以在開關(guān)損耗、開關(guān)延遲和器件負(fù)荷之間尋求折衷。與傳統(tǒng)的用于igbt導(dǎo)通的柵極驅(qū)動器關(guān)聯(lián)的一些缺點(diǎn)包括：對開關(guān)延遲時間、電流變化率和電壓變化率的控制有限，使得優(yōu)化開關(guān)損耗受到限制。另一個缺點(diǎn)是，柵極電阻通?；谧畈钋闆r的工作狀況來被選擇，從而導(dǎo)致在正常工作狀況下的開關(guān)損耗過量。例如，在高dc總線電壓下，柵極電阻基于電流相對于時間的變化(di/dt)而被選擇，以便在負(fù)載的二極管反激期間避免過量的二極管電壓過沖。然而，在低dc總線電壓下，被選擇以針對高總線電壓進(jìn)行保護(hù)的柵極電阻的使用會導(dǎo)致過量的開關(guān)損耗，這是因為盡管二極管過電壓低于關(guān)鍵閾值，但是開關(guān)速度由于所述柵極電阻而減小。為了針對整個開關(guān)軌跡和所有的操作范圍實(shí)現(xiàn)最佳的開關(guān)性能，智能柵極驅(qū)動策略是必需的。在此示出了匹配的mosfet/igbt組合以減小開關(guān)損耗并限制反激二極管過沖。mosfet與igbt匹配以使多階柵極驅(qū)動曲線由在mosfet飽和區(qū)之后的mosfet線性區(qū)來構(gòu)成。飽和區(qū)中的操作減少導(dǎo)通延遲時間，同時增大igbt的開關(guān)速度并減少igbt的開關(guān)損耗。線性區(qū)降低igbt的開關(guān)速度以避免關(guān)聯(lián)的續(xù)流二極管上的過量電壓過沖。每個脈沖階段的時序基于mosfet特性而被選擇并與關(guān)聯(lián)的igbt的工作狀況(例如，igbt柵極電壓(vge)以及與vge關(guān)聯(lián)的igbt互導(dǎo))相匹配，以實(shí)現(xiàn)整個操作范圍的最佳開關(guān)性能。圖1描繪了可被稱為插電式混合動力電動車輛(phev)的電氣化車輛112。插電式混合動力電動車輛112可包括機(jī)械地連接到混合動力傳動裝置116的一個或更多個電機(jī)114。電機(jī)114能夠作為馬達(dá)或發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，混合動力傳動裝置116機(jī)械地連接到發(fā)動機(jī)118?；旌蟿恿鲃友b置116還機(jī)械地連接到驅(qū)動軸120，驅(qū)動軸120機(jī)械地連接到車輪122。電機(jī)114可在發(fā)動機(jī)118啟動或者關(guān)閉時提供推進(jìn)和減速能力。電機(jī)114還能夠作為發(fā)電機(jī)操作并且通過回收在摩擦制動系統(tǒng)中通常將作為熱損失掉的能量來提供燃料經(jīng)濟(jì)效益。電機(jī)114還可通過允許發(fā)動機(jī)118以效率更高的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)并允許混合動力電動車輛112在某些狀況下運(yùn)轉(zhuǎn)在發(fā)動機(jī)118關(guān)閉的電動模式下來減少車輛排放。電氣化車輛112還可以是電池電動車輛(bev)。在bev構(gòu)造中，發(fā)動機(jī)118可以不存在。在其它構(gòu)造中，電氣化車輛112可以是不具有插電能力的全混合動力電動車輛(fhev)。牽引電池或電池組124儲存可以被電機(jī)114使用的能量。車輛電池組124可提供高電壓直流電(dc)輸出。牽引電池124可電連接到一個或更多個電力電子模塊126。一個或更多個接觸器142在斷開時可將牽引電池124與其它組件隔離并且在閉合時可將牽引電池124與其它組件連接。電力電子模塊126還電連接至電機(jī)114并且提供在牽引電池124與電機(jī)114之間雙向傳輸能量的能力。例如，牽引電池124可提供dc電壓而電機(jī)114可使用三相交流電(ac)工作來運(yùn)轉(zhuǎn)。電力電子模塊126可將dc電壓轉(zhuǎn)化為三相ac電流以運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)114。在再生模式中，電力電子模塊126可將來自用作發(fā)電機(jī)的電機(jī)114的三相ac電流轉(zhuǎn)化為與牽引電池124兼容的dc電壓。車輛112可包括在牽引電池124與電力電子模塊126之間電連接的可變電壓轉(zhuǎn)換器(vvc)152。vvc152可以是被配置為增大或升高由牽引電池124提供的電壓的dc/dc升壓轉(zhuǎn)換器。通過增大電壓，可減小電流需求，從而導(dǎo)致電力電子模塊126和電機(jī)114的線束尺寸減小。此外，電機(jī)114可以以較高的效率和較低的損耗運(yùn)轉(zhuǎn)。除提供用于推進(jìn)的能量之外，牽引電池124還可提供用于其它車輛電系統(tǒng)的能量。車輛112可包括dc/dc轉(zhuǎn)換器模塊128，dc/dc轉(zhuǎn)換器模塊128將牽引電池124的高電壓dc輸出轉(zhuǎn)化為與低電壓車輛負(fù)載兼容的低電壓dc供應(yīng)。dc/dc轉(zhuǎn)換器模塊128的輸出可電連接至輔助電池130(例如，12v電池)，用于對輔助電池130充電。低電壓系統(tǒng)可電連接至輔助電池130。一個或更多個電負(fù)載146可連接至高電壓總線。電負(fù)載146可具有適時地操作和控制電負(fù)載146的關(guān)聯(lián)的控制器。電負(fù)載146的示例可以是風(fēng)扇、電加熱元件和/或空調(diào)壓縮機(jī)。電氣化車輛112可被配置為從外部電源136對牽引電池124進(jìn)行再充電。外部電源136可以連接到電插座。外部電源136可電連接至充電器或電動車輛供電設(shè)備(evse)138。外部電源136可以是由公共電力公司提供的配電網(wǎng)絡(luò)或電網(wǎng)。evse138可提供電路和控制，以調(diào)節(jié)和管理電源136與車輛112之間的能量傳輸。外部電源136可將dc或ac電力提供至evse138。evse138可具有用于插入到車輛112的充電端口134中的充電連接器140。充電端口134可以是被配置為將電力從evse138傳輸至車輛112的任何類型的端口。充電端口134可電連接至充電器或車載電力轉(zhuǎn)換模塊132。電力轉(zhuǎn)換模塊132可調(diào)節(jié)由evse138供應(yīng)的電力，以將適當(dāng)?shù)碾妷核胶碗娏魉教峁┲翣恳姵?24。電力轉(zhuǎn)換模塊132可與evse138相互作用，以協(xié)調(diào)至車輛112的電力傳輸。evse連接器140可具有與充電端口134的對應(yīng)凹槽匹配的插腳。可選擇地，被描述為被電耦合或電連接的各種組件可使用無線感應(yīng)耦合來傳輸電力?？商峁┮粋€或更多個車輪制動器144用于使車輛112減速以及防止車輛112移動。車輪制動器144可為液壓致動的、電致動的或前述致動方式的一些組合。車輪制動器144可以是制動系統(tǒng)150的一部分。制動系統(tǒng)150可包括用于運(yùn)轉(zhuǎn)車輪制動器144的其它組件。為了簡要起見，附圖描繪了制動系統(tǒng)150與車輪制動器144中的一個之間的單一連接。隱含了制動系統(tǒng)150與其它車輪制動器144之間的連接。制動系統(tǒng)150可包括監(jiān)測與協(xié)調(diào)制動系統(tǒng)150的控制器。制動系統(tǒng)150可監(jiān)測制動組件并且控制車輪制動器144用于車輛減速。制動系統(tǒng)150可對駕駛員指令做出響應(yīng)并且還可自主運(yùn)轉(zhuǎn)以實(shí)施諸如穩(wěn)定性控制的功能。制動系統(tǒng)150的控制器可實(shí)施當(dāng)被另一控制器或子功能請求時施加請求的制動力的方法。車輛112中的電子模塊可通過一個或更多個車輛網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。車輛網(wǎng)絡(luò)可包括多個用于通信的信道。車輛網(wǎng)絡(luò)的一個信道可以是諸如控制器局域網(wǎng)(can)的串行總線。車輛網(wǎng)絡(luò)的信道中的一個可包括由電氣與電子工程師協(xié)會(ieee)802標(biāo)準(zhǔn)族定義的以太網(wǎng)。車輛網(wǎng)絡(luò)的其它信道可包括模塊之間的離散連接，并可包括來自輔助電池130的電力信號。不同的信號可通過車輛網(wǎng)絡(luò)的不同信道進(jìn)行傳輸。例如，視頻信號可通過高速信道(例如，以太網(wǎng))進(jìn)行傳輸，而控制信號可通過can或離散信號進(jìn)行傳輸。車輛網(wǎng)絡(luò)可包括協(xié)助在模塊之間傳輸信號和數(shù)據(jù)的任意硬件組件和軟件組件。車輛網(wǎng)絡(luò)未在圖1中示出，但可以隱含了車輛網(wǎng)絡(luò)可連接到存在于車輛112的任何電子模塊。可存在車輛系統(tǒng)控制器(vsc)148以協(xié)調(diào)各個組件的操作。圖2描繪了被配置為升壓轉(zhuǎn)換器的vvc152的示圖。vvc152可包括輸入端子，所述輸入端子可通過接觸器142連接到牽引電池124的端子。vvc152可包括連接到電力電子模塊126的端子的輸出端子。vvc152可以工作在升壓模式以使輸出端子處的電壓大于輸入端子處的電壓。vvc152可以工作在降壓模式以使輸出端子處的電壓小于輸入端子處的電壓。車輛112可包括監(jiān)測和控制在vvc152內(nèi)的各個位置處的電參數(shù)(例如，電壓和電流)的vvc控制器200。在一些配置中，vvc控制器200可被包括作為vvc152的一部分。vvc控制器200可確定輸出電壓基準(zhǔn)基于電參數(shù)和所述電壓基準(zhǔn)vvc控制器200可確定足以使vvc152達(dá)到期望的輸出電壓的控制信號。在一些配置中，控制信號可被實(shí)施為脈沖寬度調(diào)制(pwm)信號，其中pwm信號的占空比是變化的?？刂菩盘柨梢砸灶A(yù)定的開關(guān)頻率工作。vvc控制器200可指揮vvc152使用控制信號提供期望的輸出電壓。vvc152工作時的特定控制信號可直接關(guān)系到將由vvc152提供的電壓升高量?？梢钥刂苬vc152的輸出電壓以達(dá)到期望的基準(zhǔn)電壓。在一些配置中，vvc152可以是升壓轉(zhuǎn)換器。在vvc控制器200控制占空比的升壓轉(zhuǎn)換器的配置中，輸入電壓vin、輸出電壓vout與占空比d之間的理想關(guān)系可使用下列等式示出：期望的占空比d可通過測量輸入電壓(例如，牽引電池電壓)并將輸出電壓設(shè)置為基準(zhǔn)電壓來確定。vvc152可以是將電壓從輸入電壓降低為輸出電壓的降壓轉(zhuǎn)換器。在降壓配置中，可以推導(dǎo)出將輸入電壓和輸出電壓與占空比相關(guān)聯(lián)的不同表達(dá)式。在一些配置中，vvc152可以是可以增大或減小輸入電壓的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器。此處描述的控制策略不限于特定的可變電壓轉(zhuǎn)換器拓?fù)洹⒄請D2，vvc152可升高或“提高(stepup)”由牽引電池124提供的電力的電勢。牽引電池124可提供高電壓(hv)dc電力。高電壓是大于100伏特dc或100伏特ac的任何電壓。在一些配置中，牽引電池124可提供150伏特與400伏特之間的電壓。接觸器142可串聯(lián)電連接在牽引電池124與vvc152之間。在接觸器142閉合時，hvdc電力可從牽引電池124傳輸?shù)絭vc152。輸入電容器202可與牽引電池124并聯(lián)電連接。輸入電容器202可穩(wěn)定總線電壓并減小任意電壓和電流紋波。vvc152可接收hvdc電力并根據(jù)占空比來升高或“提高”輸入電壓的電勢。輸出電容器204可電連接在vvc152的輸出端子之間。輸出電容器204可穩(wěn)定總線電壓并減小vvc152的輸出處的電壓和電流紋波。進(jìn)一步參照圖2，vvc152可包括用于升高輸入電壓以提供升高的輸出電壓的第一開關(guān)器件206和第二開關(guān)器件208。開關(guān)器件206和開關(guān)器件208可被配置為選擇性地使電流流向電負(fù)載(例如，電力電子模塊126和電機(jī)114)。開關(guān)器件206和開關(guān)器件208中的每個可由vvc控制器200的柵極驅(qū)動電路(未示出)獨(dú)立控制并可包括任意類型的可控開關(guān)(例如，絕緣柵雙極型晶體管(igbt)和場效晶體管(fet))。柵極驅(qū)動電路可將基于控制信號(例如，pwm控制信號的占空比)的電信號提供給開關(guān)器件206和開關(guān)器件208中的每個。二極管可被跨接在開關(guān)器件206和開關(guān)器件208中的每個上。開關(guān)器件206和開關(guān)器件208可各自具有相關(guān)的開關(guān)損耗。開關(guān)損耗是在開關(guān)器件的狀態(tài)改變(例如，開/關(guān)和關(guān)/開的轉(zhuǎn)換)期間產(chǎn)生的功率損耗。可通過在轉(zhuǎn)換期間流經(jīng)開關(guān)器件206和開關(guān)器件208的電流以及開關(guān)器件206兩端的電壓和開關(guān)器件208兩端的電壓來量化開關(guān)損耗。開關(guān)器件還可具有在所述器件開啟時產(chǎn)生的相關(guān)的傳導(dǎo)損耗。車輛系統(tǒng)可包括用于測量vvc152的電參數(shù)的傳感器。第一電壓傳感器210可被配置為測量輸入電壓(例如，電池124的電壓)，并將相應(yīng)的輸入信號(vbat)提供給vvc控制器200。在一個或更多個實(shí)施例中，第一電壓傳感器210可測量輸入電容器202兩端的電壓，該電壓與電池電壓相對應(yīng)。第二電壓傳感器212可測量vvc152的輸出電壓并將相應(yīng)的輸入信號(vdc)提供給vvc控制器200。在一個或更多個實(shí)施例中，第二電壓傳感器212可測量輸出電容器204兩端的電壓，該電壓與dc總線電壓相對應(yīng)。第一電壓傳感器210和第二電壓傳感器212可包括將電壓縮放到適于vvc控制器200的水平的電路。vvc控制器200可包括用于對來自第一電壓傳感器210和第二電壓傳感器212的信號進(jìn)行過濾和數(shù)字化的電路。輸入電感器214可串聯(lián)電連接在牽引電池124與開關(guān)器件206、208之間。輸入電感器214可在將能量儲存在vvc152中與釋放vvc152中的能量之間轉(zhuǎn)換，以使可變的電壓和電流能夠作為vvc152的輸出而提供，并且能夠達(dá)到期望的電壓升高。電流傳感器216可測量通過輸入電感器214的輸入電流并將相應(yīng)的電流信號(il)提供給vvc控制器200。通過輸入電感器214的輸入電流可以是vvc152的輸入電壓與輸出電壓之間的電壓差、開關(guān)器件206和開關(guān)器件208的導(dǎo)通時間以及輸入電感器214的電感l(wèi)共同作用的結(jié)果。vvc控制器200可包括用于對來自電流傳感器216的信號進(jìn)行縮放、過濾和數(shù)字化的電路。vvc控制器200可被配置為控制vvc152的輸出電壓。vvc控制器200可通過車輛網(wǎng)絡(luò)接收來自vvc152和其它控制器的輸入，并確定控制信號。vvc控制器200可監(jiān)測輸入信號(vbat,vdc,il,)以確定控制信號。例如，vvc控制器200可將與占空比指令相對應(yīng)的控制信號提供給柵極驅(qū)動電路。柵極驅(qū)動電路可隨后基于占空比指令控制每個開關(guān)器件206和開關(guān)器件208。提供給vvc152的控制信號可被配置為以特定的開關(guān)頻率來驅(qū)動開關(guān)器件206和開關(guān)器件208。在開關(guān)頻率的每個周期內(nèi)，開關(guān)器件206和開關(guān)器件208可以以特定的占空比工作。所述占空比限定開關(guān)器件206和開關(guān)器件208處于開啟狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)的時間量。例如，100％的占空比可使開關(guān)器件206和開關(guān)器件208工作在無關(guān)閉的持續(xù)開啟狀態(tài)下。0％的占空比可使開關(guān)器件206和開關(guān)器件208工作在無開啟的持續(xù)關(guān)閉狀態(tài)。50％的占空比可使開關(guān)器件206和開關(guān)器件208在半個周期內(nèi)工作在開啟狀態(tài)下并且在另一半周期內(nèi)工作在關(guān)閉狀態(tài)下。用于兩個開關(guān)器件206、208的控制信號可以是互補(bǔ)的。即，發(fā)送到開關(guān)器件之一(例如，開關(guān)器件206)的控制信號可以是發(fā)送到另一開關(guān)器件(例如，開關(guān)器件208)的控制信號的相反版本。由開關(guān)器件206和開關(guān)器件208控制的電流可包括紋波分量，該紋波分量的幅值隨著電流幅值以及開關(guān)器件206和開關(guān)器件208的開關(guān)頻率和占空比的變化而變化。相對于輸入電流，狀況最差的紋波電流的幅值出現(xiàn)在相對高的輸入電流的狀況期間。當(dāng)占空比不變時，電感器電流的增大導(dǎo)致紋波電流幅值的增大。紋波電流的幅值還與占空比相關(guān)。當(dāng)占空比等于50％時，出現(xiàn)最大幅值的紋波電流?；谶@些因素，在高電流以及中等范圍的占空比狀況下實(shí)施測量以減小紋波電流幅值可能是有益的。在設(shè)計vvc152時，可以選擇電感器214的電感值和開關(guān)頻率以滿足最大容許的紋波電流幅值。紋波分量可以是出現(xiàn)在dc信號中的周期性變量。紋波分量可以通過紋波分量的幅值和紋波分量的頻率來定義。紋波分量可具有處于可聽到的頻率范圍內(nèi)的諧波，其可增加車輛的噪聲信號。此外，紋波分量可能為精確控制由電源供電的器件造成困難。在進(jìn)行開關(guān)的瞬間，開關(guān)器件206和開關(guān)器件208可以在最大電感器電流(dc電流加紋波電流)處關(guān)閉，這可導(dǎo)致產(chǎn)生開關(guān)器件206兩端和開關(guān)器件208兩端的大電壓峰值。由于尺寸和成本的限制，可基于傳導(dǎo)電流選擇電感值。通常，隨著電流增大，電感可由于達(dá)到飽和而減小。可以選擇開關(guān)頻率以限制在最差情況情境(例如，最高輸入電流和/或占空比接近50％的狀況)下的紋波電流分量的幅值。開關(guān)器件206和開關(guān)器件208的開關(guān)頻率可被選擇為大于連接到vvc152的輸出的馬達(dá)/發(fā)電機(jī)逆變器的開關(guān)頻率(例如，5khz)的頻率(例如，10khz)。在一些應(yīng)用中，vvc152的開關(guān)頻率可被選擇為預(yù)定的固定頻率。通常為了滿足噪聲和紋波電流的規(guī)格而選擇預(yù)定的固定頻率。然而，預(yù)定的固定頻率的選擇可能無法在vvc152的全部工作范圍內(nèi)提供最佳性能。預(yù)定的固定頻率可在特定集合的工作狀況下提供最佳結(jié)果，但可能在其它工作狀況下做出折衷。增大開關(guān)頻率可減小紋波電流幅值并降低開關(guān)器件206和開關(guān)器件208的電壓負(fù)荷，但可能導(dǎo)致更高的開關(guān)損耗。雖然可針對最差情況的紋波狀況而選擇開關(guān)頻率，但是vvc152在最差情況的紋波狀況下的工作時間可能僅占總工作時間的小百分比。這可能導(dǎo)致可降低燃料經(jīng)濟(jì)性的不必要的高開關(guān)損耗。此外，固定的開關(guān)頻率可將噪聲頻譜集中在非常狹窄的范圍內(nèi)。在這個狹窄的范圍內(nèi)噪聲密度增大可導(dǎo)致顯著的噪聲、振動和不平順性(nvh)問題。vvc控制器200可被配置為基于占空比和輸入電流而改變開關(guān)器件206和開關(guān)器件208的開關(guān)頻率。在保持最差情況的工作狀況下的紋波電流目標(biāo)的同時，開關(guān)頻率的改變可通過減小開關(guān)損耗來改善燃料經(jīng)濟(jì)性并減少nvh問題。在相對高的電流狀況期間，開關(guān)器件206和開關(guān)器件208可能經(jīng)歷增大的電壓負(fù)荷。在vvc152的最大工作電流處，可能期望選擇相對高的開關(guān)頻率，從而減小紋波分量的幅值并且開關(guān)損耗水平是合理的。可以基于輸入電流幅值來選擇開關(guān)頻率，使得開關(guān)頻率隨著輸入電流幅值的增大而增大。開關(guān)頻率可增大至預(yù)定的最大開關(guān)頻率。預(yù)定的最大開關(guān)頻率可以處于在較低的紋波分量幅值與較高的開關(guān)損耗之間提供折衷的水平?？梢栽诠ぷ麟娏鞣秶鷥?nèi)按照離散步長改變開關(guān)頻率或持續(xù)改變開關(guān)頻率。vvc控制器200可被配置為響應(yīng)于電流輸入小于預(yù)定的最大電流而減小開關(guān)頻率。所述預(yù)定的最大電流可以是vvc152的最大工作電流。開關(guān)頻率的改變可以基于輸入到開關(guān)器件206和開關(guān)器件208的電流的幅值。當(dāng)電流大于預(yù)定的最大電流時，開關(guān)頻率可被設(shè)置為預(yù)定的最大開關(guān)頻率。紋波分量的幅值可隨著電流的減小而減小。通過以隨著電流減小而減小的開關(guān)頻率工作，開關(guān)損耗減小。開關(guān)頻率可基于輸入到開關(guān)器件的功率而變化。由于輸入功率是輸入電流和電池電壓的函數(shù)，因此輸入功率和輸入電流可以以相似的方式被使用。由于紋波電流還受占空比影響，開關(guān)頻率可基于占空比而變化?？苫谳斎腚妷号c輸出電壓之間的比而確定占空比。這樣，開關(guān)頻率還可以基于輸入電壓與輸出電壓之間的比而變化。當(dāng)占空比接近50％時，預(yù)測的紋波電流幅值為最大值并且開關(guān)頻率可被設(shè)置為預(yù)定的最大頻率。預(yù)定的最大頻率可以是被選為使紋波電流幅值最小化的最大開關(guān)頻率值。開關(guān)頻率可在占空比范圍內(nèi)按照離散步長改變或持續(xù)改變。vvc控制器200可被配置為響應(yīng)于占空比與在預(yù)測的紋波分量幅值處于最大值時的占空比值(例如，50％)之間的差值而從預(yù)定的最大頻率起減小開關(guān)頻率。當(dāng)所述差值小于閾值時，開關(guān)頻率可被設(shè)置為預(yù)定頻率。當(dāng)所述差值減小時，開關(guān)頻率可向著預(yù)定的最大頻率增大，以減小紋波分量幅值。當(dāng)所述差值小于閾值時，開關(guān)頻率可被設(shè)置為預(yù)定的最大頻率。開關(guān)頻率可被限制在預(yù)定的最大頻率與預(yù)定的最小頻率之間。預(yù)定的最小頻率可以是大于連接到電壓轉(zhuǎn)換器152的輸出的電力電子模塊126的預(yù)定開關(guān)頻率的頻率水平。參照圖3，系統(tǒng)300被設(shè)置用于控制電力電子模塊(powerelectronicsmodule，pem)126。圖3中的pem126被示出為包括多個開關(guān)302a至302f(例如，igbt)，所述多個開關(guān)302a至302f被配置為共同操作為具有第一相腳316、第二相腳318和第三相腳320的逆變器。雖然逆變器被示出為三相轉(zhuǎn)換器，但是逆變器可包括附加的相腳。例如，逆變器可以是四相轉(zhuǎn)換器、五相轉(zhuǎn)換器、六相轉(zhuǎn)換器等。此外，pem126可包括多個轉(zhuǎn)換器，并且pem126中的每個轉(zhuǎn)換器包括三個或更多個相腳。例如，系統(tǒng)300可控制pem126中的兩個或更多個逆變器。pem126還可包括具有高電力開關(guān)(例如，igbt)的dc至dc轉(zhuǎn)換器，以經(jīng)由升壓、降壓或其組合來將電力電子模塊的輸入電壓轉(zhuǎn)換為電力電子模塊的輸出電壓。如圖3所示，逆變器可以是dc至ac轉(zhuǎn)換器。在操作中，dc至ac轉(zhuǎn)換器可通過dc總線304(包括dc總線304a和304b)從dc電力線路(powerlink)306接收dc電力，并將dc電力轉(zhuǎn)換為ac電力。ac電力經(jīng)由相電流ia、ib和ic傳輸以驅(qū)動ac電機(jī)(也被稱為電機(jī)114，諸如圖3中描繪的三相永磁同步電機(jī)(permanent-magnetsynchronousmotor，pmsm))。在這樣的示例中，dc電力線路306可包括用于向dc總線304提供dc電力的dc蓄電池。在另一示例中，逆變器可操作為將來自ac電機(jī)114(例如，發(fā)電機(jī))的ac電力轉(zhuǎn)換成dc電力的ac至dc轉(zhuǎn)換器，dc總線304可將dc電力提供給dc電力線路306。此外，系統(tǒng)300還可以控制其它電力電子拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的pem126。繼續(xù)參照圖3，逆變器的相腳316、318和320中的每個都包括電力開關(guān)302，電力開關(guān)302可由各種類型的可控開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。在一個實(shí)施例中，每個電力開關(guān)302可包括二極管和晶體管(例如，igbt)。圖3中的二極管被標(biāo)記為da1、da2、db1、db2、dc1和dc2，圖3中的igbt被分別標(biāo)記為sa1、sa2、sb1、sb2、sc1和sc2。電力開關(guān)sa1、sa2、da1和da2是三相轉(zhuǎn)換器的相腳a的一部分，相腳a在圖3中被標(biāo)記為第一相腳a316。類似地，電力開關(guān)sb1、sb2、db1和db2是三相轉(zhuǎn)換器的相腳b318的一部分，電力開關(guān)sc1、sc2、dc1和dc2是三相轉(zhuǎn)換器的相腳c320的一部分。逆變器可根據(jù)逆變器的特定配置而包括任意數(shù)量的電力開關(guān)302或電路元件。如圖3所示，電流傳感器csa、csb和csc被設(shè)置以分別感測相腳316、318和320處的電流流動。圖3示出了與pem126分開的電流傳感器csa、csb和csc。但是，電流傳感器csa、csb和csc可根據(jù)pem126的配置而被集成為pem126的一部分。圖3中的電流傳感器csa、csb和csc被安裝成分別與相腳a、b和c(即，圖3中的相腳316、318和320)串聯(lián)，并分別為系統(tǒng)300提供反饋信號ias、ibs和ics(也在圖3中示出)。反饋信號ias、ibs和ics可以是由邏輯器件(logicdevice，ld)310處理的原始電流信號，或者可被嵌入關(guān)于流過各自的相腳316、318和320的電流的數(shù)據(jù)或信息，或者可利用所述數(shù)據(jù)或信息被編碼。此外，電力開關(guān)302(例如，igbt)可包括電流感測能力。電流感測能力可包括被配置有電流鏡像輸出，電流鏡像輸出可提供表示ias、ibs和ics的數(shù)據(jù)/信號。所述數(shù)據(jù)/信號可表明流過各自的相腳a、b和c的電流的流動方向或電流大小，或者電流的流動方向和大小。再參照圖3，系統(tǒng)300包括邏輯器件(ld)或控制器310。邏輯器件(ld)或控制器310可由各種類型的電子器件和/或基于微處理器的計算機(jī)或控制器、或者它們的各種組合來實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)控制pem126的方法，控制器310可執(zhí)行嵌入有所述方法或利用所述方法編碼并且存儲在易失性存儲器312和/或永久存儲器312中的的計算機(jī)程序或算法?？蛇x地，邏輯可被編碼到離散邏輯、微處理器、微控制器中或者被編碼到存儲在一個或更多個集成電路芯片中的邏輯陣列或門陣列中。如圖3所示的實(shí)施例，控制器310接收并處理反饋信號ias、ibs和ics以控制相電流ia、ib和ic，使得相電流ia、ib和ic根據(jù)各種電流模式或電壓模式而流過相腳316、318和320并進(jìn)入電機(jī)114的各個繞組。例如，電流模式可包括流入和流出dc總線304或dc總線電容器308的相電流ia、ib和ic的模式。圖3中的dc總線電容器308被示出為與pem126分開。但是，dc總線電容器308可被集成為pem126的一部分。如圖3所示，存儲介質(zhì)(下文稱為存儲器)312(諸如，計算機(jī)可讀存儲器)可存儲嵌入有方法或利用方法編碼的計算機(jī)程序或算法。此外，存儲器312可存儲關(guān)于pem126中的各種工作狀況或組件的數(shù)據(jù)或信息。例如，存儲器312可存儲關(guān)于流過各個相腳316、318和320的電流的數(shù)據(jù)或信息。存儲器312可以是圖3所示的控制器310的一部分。但是，存儲器312可被布置在可由控制器310訪問的任何適當(dāng)?shù)奈恢?。如圖3所示，控制器310向電力轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)126發(fā)送至少一個控制信號236。電力轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)126接收控制信號236以控制逆變器的開關(guān)配置，從而控制流過各個相腳316、318和320的電流。所述開關(guān)配置是逆變器中的電力開關(guān)302的開關(guān)狀態(tài)的集合。一般來講，逆變器的開關(guān)配置決定了逆變器如何轉(zhuǎn)換dc電力線路306與電機(jī)114之間的電力。為了控制逆變器的開關(guān)配置，逆變器基于控制信號236來將逆變器中的每個電力開關(guān)302的開關(guān)狀態(tài)改變?yōu)殚_啟狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)。在示出的實(shí)施例中，為了將電力開關(guān)302切換到開啟狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)，控制器/ld310向每個電力開關(guān)302提供柵極電壓(vg)，從而驅(qū)動每個電力開關(guān)302的開關(guān)狀態(tài)。柵極電壓vga1、vga2、vgb1、vgb2、vgc1和vgc2(如圖3所示)控制各個電力開關(guān)302的開關(guān)狀態(tài)和特性。雖然在圖3中逆變器被示出為電壓驅(qū)動的器件，但是逆變器也可以是電流驅(qū)動的器件，或者通過在開啟狀態(tài)與關(guān)閉狀態(tài)之間切換電力開關(guān)302的其它策略來被控制?？刂破?10可基于電機(jī)114的轉(zhuǎn)速、鏡像電流或igbt開關(guān)的溫度來改變每個igbt的柵極驅(qū)動。柵極驅(qū)動的改變可根據(jù)多個柵極驅(qū)動電流而被選擇，在所述多個柵極驅(qū)動電流中，柵極驅(qū)動電流的變化與igtbt的開關(guān)速度的變化成比例。還是如圖3所示，相腳316、318和320中的每個包括兩個開關(guān)302。但是，在相腳316、318和320中的每個中只有一個開關(guān)可以處于開啟狀態(tài)，以不會短接dc電力線路306。這樣，在每個相腳中，下面開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)通常與相應(yīng)的上面開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)是相反的。因此，相腳的高狀態(tài)表示相腳中的上面開關(guān)處于開啟狀態(tài)并且下面開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)。類似地，相腳的低狀態(tài)表示相腳中的上面開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)并且下面開關(guān)處于開啟狀態(tài)。作為結(jié)果，具有電流鏡像能力的igbt可以是全部的igbt、igbt的子集(例如，sa1、sb1、sc1)或者單個igbt。在圖3示出的三相轉(zhuǎn)換器示例的激活狀態(tài)期間會發(fā)生兩種情形：(1)兩個相腳處于高狀態(tài)而第三個相腳處于低狀態(tài)，或者(2))一個相腳處于高狀態(tài)而其它的兩個相腳處于低狀態(tài)。這樣，三相轉(zhuǎn)換器中的一個相腳(可針對逆變器的特定激活狀態(tài)而被定義為“參考”相)的狀態(tài)與具有相同狀態(tài)的其它兩個相腳(或“非參考”相)的狀態(tài)相反。因此，在逆變器的激活狀態(tài)期間，非參考相要么都處于高狀態(tài)，要么都處于低狀態(tài)。圖4是igbt的柵極電壓404相對于時間402的曲線400的示例性圖解示圖。在這個示例中，igbt是n溝道增強(qiáng)型igbt，但是本發(fā)明不限于這種器件。在此，曲線圖400包括導(dǎo)致igbt的柵極電壓(vge)404增大的高電流(ig1)柵極驅(qū)動。當(dāng)vge等于閾值柵極電壓406(vth)時，igbt在時間410處導(dǎo)通。柵極電流(ig1)基本保持到柵極電壓(vge)在時間412處越過米勒平坦區(qū)域(millerplateau)408為止。在達(dá)到米勒平坦區(qū)域408之后，柵極電壓將達(dá)到峰值414，并穩(wěn)定到米勒平坦區(qū)域的電壓直到點(diǎn)416，點(diǎn)416處的柵極電壓404增大到點(diǎn)418處的最大柵極電壓。續(xù)流二極管具有二極管電流420。通常在工作期間，當(dāng)igbt截止時，續(xù)流二極管是正向偏置的并使電流流過二極管直到施加于igbt的柵極電壓404在時間410處增大到閾值電壓406，在時間410處，流過igbt的電流減少了流過二極管的電流，二極管電流420減小。二極管電流420繼續(xù)減小，并且在時間412處，二極管電流的方向從正向電流變?yōu)樨?fù)向電流。二極管電流420將繼續(xù)減小到負(fù)向電流峰值424，然后，電流將穩(wěn)定到零。二極管的負(fù)向電流是在二極管的反向恢復(fù)時間內(nèi)的。在反向恢復(fù)時間內(nèi)流動的電荷(稱為反向恢復(fù)電荷)必須在二極管切斷之前被收回。當(dāng)從導(dǎo)通切換到截止?fàn)顟B(tài)或切斷狀態(tài)時，反向恢復(fù)電荷必須在二極管截止反向電流之前被收回。當(dāng)二極管電流420正向偏置并且使電流流動時，igbt集電極電流426被切斷。igbt集電極電流426被切斷直到柵極電壓404達(dá)到閾值電壓406為止，在閾值電壓406處，igbt將開始使集電極電流426流動。集電極電流426是基于igbt的柵極電壓404和互導(dǎo)的。與二極管電流420關(guān)聯(lián)的二極管電壓428開始時為低(即，二極管兩端的正向電壓降)然后增大，從而在負(fù)向電流峰值424出現(xiàn)稍后二極管電壓428達(dá)到峰值。由于超過二極管的最大電壓的峰值可能損壞二極管，因此igbt的操作和vge的施加的目的在于減小二極管電壓峰值。圖4示出了被劃分為4個階段(階段i至iv)的用于車輛系統(tǒng)的igbt導(dǎo)通瞬態(tài)。在階段i，柵極電壓404從0上升到閾值電壓406(vth)。所述閾值電壓通常是5v至7v。在這個階段中，igbt集電極電流426(ic)幾乎等于0。通常，與igbt關(guān)聯(lián)的續(xù)流二極管是正向偏置的并具有在穩(wěn)定狀態(tài)導(dǎo)通電流處的二極管電流420(id)，例如，在混合動力車輛的逆變器中，電流可能大約是300a。階段i期間的柵極驅(qū)動可被設(shè)計為提供最大電流以減少柵極驅(qū)動開始信號和igbt柵極響應(yīng)之間的延遲時間。在階段ii，柵極電壓404超過柵極電壓閾值(vth)，igbt電流426開始增大。階段ii的柵極電壓404從vth406增大到米勒平坦區(qū)域408的電壓。隨著柵極電壓404增大，igbt集電極電流426(ic)從0開始增大，二極管電流420從穩(wěn)定狀態(tài)導(dǎo)通電流下降到0(422)。階段ii的柵極驅(qū)動可被設(shè)計為提供最大電流以減少瞬態(tài)時間和損耗。在階段iii，igbt集電極電流426增大超過穩(wěn)定狀態(tài)導(dǎo)通電流，二極管電流420從正向電流變?yōu)樨?fù)向電流。這被稱為二極管反向恢復(fù)狀態(tài)。二極管電壓428快速增大并增大超過dc總線電壓，例如，在混合動力車輛的逆變器中，電壓可能大約是400v。如果二極管電壓428達(dá)到高于igbt截止電壓或二極管截止電壓的電壓，則igbt或二極管將被損壞。柵極驅(qū)動應(yīng)提供小電流以減慢二極管反向恢復(fù)并避免二極管過電壓。在階段iv，二極管從反向恢復(fù)作用中完全恢復(fù)，igbt柵極電壓繼續(xù)增大到15v。圖5是示出在多個柵極電壓506a至506g(統(tǒng)稱為506)下的mosfet的相對于漏源電壓(vds)504的漏極電流(id)502的mosfet特性曲線500的圖解示圖。示出的柵極電壓506是柵源電壓(vgs)減去閾值電壓(vth)的差。大于閾值電壓(vth)的柵源電壓(vgs)還被稱為大于閾值的柵極電壓(vgt)。對于增強(qiáng)型mosfet，閾值電壓是在mosfet的源極端子和漏極端子之間建立導(dǎo)通路徑所需要的最小柵源電壓差。mosfet在小于vth的柵極電壓下不導(dǎo)通。mosfet的第一工作狀態(tài)被稱為截止，并且是柵極電壓小于vth并且mosfet不導(dǎo)通的情況。當(dāng)觀察mosfet的特性曲線500時，示出的過渡線508是漏源電壓(vds)等于vgs–vth的點(diǎn)的連線。當(dāng)柵極電壓大于vth并且漏源電壓(vds)大于vgs–vth時，mosfet工作在飽和區(qū)，這還被稱為飽和工作模式。傳統(tǒng)上，當(dāng)柵極電壓大于vth并且漏源電壓(vds)小于vgs–vth時，mosfet被視為工作在線性區(qū)。然而，可沿著另一條線(即，次線性過渡線(sub-lineartransitionline)510)劃分出線性區(qū)。次線性過渡線510是mosfet的漏極電流等于常數(shù)乘以vds和vgt的點(diǎn)的連線。當(dāng)工作在vds比vgt小得多的線性區(qū)時，特性是工作處于真線性區(qū)，而對于工作在次線性過渡線510與過渡線508之間的較大的vds而言，工作處于次線性區(qū)。在此，進(jìn)行mosfet的選擇以使隨著igbt柵極電壓增大，mosfet的vds減小，所以最初時，mosfet在飽和區(qū)導(dǎo)通從而允許最大電流。隨著igbt柵極電壓增大，mosfet的vds減小使得隨著流過續(xù)流二極管的電流從正向變?yōu)樨?fù)向，vds越過過渡線508。這樣限制了流向igbt的柵極的電流并緩和了導(dǎo)通以減少二極管過沖。在可選的實(shí)施例中，進(jìn)行mosfet的選擇使得隨著igbt柵極電壓增大，mosfet的vds減小以使隨著流過續(xù)流二極管的電流從正向變?yōu)樨?fù)向，vds越過次線性過渡線510。圖6是二極管電壓(vd)過沖602相對于igbt集電極電流604(ic)的圖解示圖600。基于測試結(jié)果，示出了在恒定柵極電流(例如，3a)處和在惡劣環(huán)境(例如，溫度＝-25℃，dc總線電壓＝400v)的工作期間的二極管電壓(vd)過沖602相對于ic604的曲線606。該曲線圖600示出了：當(dāng)igbt電流604是300a(608)時，二極管電壓過沖達(dá)到峰值115v。在這種狀況下，二極管電壓峰值會在二極管反向恢復(fù)期間達(dá)到400v+115v＝515v。圖7是二極管電壓(vd)過沖702相對于igbt柵極電流704(ig)的圖解示圖700。該圖解示圖700示出了在惡劣環(huán)境(例如，ic＝300a,溫度＝-25℃,dc總線電壓＝400v)下的操作期間vd過沖702相對于ig704的趨勢706。示出了：隨著柵極電流704增大，igbt的開關(guān)速度增大并且二極管反向恢復(fù)變快。如果二極管的規(guī)格確定在任何條件下最大電壓都不能高于515v，則在反向恢復(fù)期間，最大柵極電流可能需要被限制僅為3a(708)。根據(jù)上述分析，不期望在ic＝300a并且柵極電流大于3a時發(fā)生二極管反向恢復(fù)。根據(jù)上述附圖，期望在反向恢復(fù)期間柵極電流小于3a。這為選擇mosfet提供了指導(dǎo)。下面是igbt的轉(zhuǎn)移曲線的示例表。ic(安培)vge(伏特)17108100930010.54501160012根據(jù)igbt轉(zhuǎn)移曲線的數(shù)據(jù)，mosfet和igbt的組合可基于在ic＝300a處的對應(yīng)的米勒平坦區(qū)域電壓(其中，當(dāng)ic＝300a時vge＝10.5v)而被確定。圖8是mosfet漏極電流802(id)相對于igbt柵極電壓804(vge)的圖解示圖800。mosfet漏極電流802相對于vge804的曲線可用于選擇mosfet。例如，圖8示出了三個不同mosfet的響應(yīng)，mosfet1的響應(yīng)806、mosfet2的響應(yīng)808和mosfet3的響應(yīng)810。在此，mosfet2和mosfet3滿足要求812，而mosfet1不滿足要求。當(dāng)在mosfet2與mosfet3之間進(jìn)行選擇時，事實(shí)上mosfet2在小的vg下具有較高的電流，因此，選擇mosfet2是有益的。圖9是mosfet906與igbt902連接以用于控制igbt902的柵極電壓的示意圖900。igbt通常具有發(fā)射極、柵極和集電極，然而，一些igbt被配置有多個元件，諸如，具有雙發(fā)射極的igbt。雙發(fā)射極的使用允許電流鏡像配置，在電流鏡像配置中，流過雙發(fā)射極之一的電流可基于流過另一發(fā)射極的電流而被確定。與igbt902連接的是續(xù)流二極管904。續(xù)流二極管904也可被稱為反激二極管或鉗位二極管。續(xù)流二極管904可以與igbt902集成為單片，二極管904可與igbt902是分立的且被封裝在單獨(dú)的包裝中，或者與igbt902封裝在同一包裝中。二極管904被定向為使得二極管904的陽極與n溝道igbt的發(fā)射極連接。mosfet906也被稱為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，可以是增強(qiáng)型fet、耗盡型fet或結(jié)晶型場效應(yīng)晶體管(jfet)。耗盡型fet和jfet的操作不同于增強(qiáng)型fet的操作，增強(qiáng)型fet在沒有柵極電壓的情況下不導(dǎo)通且需要柵極電壓增強(qiáng)溝道以使器件將在漏極與源極之間形成導(dǎo)通溝道。耗盡型fet在漏極與源極之間具有導(dǎo)通溝道。jfet和耗盡型晶體管需要柵極上的電壓來切斷溝道并停止漏極與源極之間的導(dǎo)通。jfet和耗盡型fet的使用需要柵極驅(qū)動以與增強(qiáng)型fet的方式相反的方式工作。此外，由于這些組件在沒有施加?xùn)艠O電壓的情況下具有導(dǎo)通溝道，因此，必須注意降低高處器件和低處器件同時導(dǎo)通的風(fēng)險。電路900還可包括外部柵極電阻器908。柵極電阻器可限制流向igbt902的柵極的電流。此外，mosfet的柵極電壓可以低于正常導(dǎo)通狀態(tài)的柵極電壓，以使mosfet工作在線性區(qū)。圖10是mosfet漏極電流1002(id)相對于igbt柵極電壓1004(vge)的圖解示圖1000。在此，單個mosfet被選擇用于驅(qū)動igbt，響應(yīng)基于柵極電阻器(radj)(諸如，柵極電阻器908)的不同的值而被提供。在此，radj被示出為使mosfetid—vge曲線偏移。圖10以圖形方式示出了圖8中的具有不同的radj的mosfet1的響應(yīng)。示出了即使當(dāng)原始的mosfet1(如曲線1006所示)不滿足要求1012時，但是在使用mosfet1時添加radj＝1.0歐姆(如曲線1010所示)就能滿足要求1012。相似地，使用radj＝0.5歐姆(如曲線1008所示)不滿足要求1012。在此公開的處理、方法或算法可被傳送到處理裝置、控制器或計算機(jī)/通過處理裝置、控制器或計算機(jī)實(shí)現(xiàn)，其中，所述處理裝置、控制器或計算機(jī)可包括任何現(xiàn)有的可編程電子控制單元或?qū)Ｓ秒娮涌刂茊卧?。類似地，處理、方法或算法可按照許多形式被存儲為可由控制器或計算機(jī)執(zhí)行的數(shù)據(jù)和指令，所述形式包括但不限于：永久地存儲在不可寫入的存儲介質(zhì)(諸如，只讀存儲器(rom)裝置)上的信息和可改變地存儲在可寫入的存儲介質(zhì)(諸如軟盤、磁帶、致密盤(cd)、隨機(jī)存取存儲器(ram)裝置以及其它磁性介質(zhì)和光學(xué)介質(zhì))上的信息。所述處理、方法或算法還可被實(shí)施為軟件可執(zhí)行對象?？蛇x地，所述處理、方法或算法可利用合適的硬件組件(諸如專用集成電路(asic)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)、狀態(tài)機(jī)、控制器或者其它硬件組件或裝置)或者硬件、軟件和固件組件的組合來整體或部分地實(shí)現(xiàn)。雖然上文描述了示例性實(shí)施例，但是并不意味著這些實(shí)施例描述了權(quán)利要求包含的所有可能的形式。說明書中使用的詞語為描述性詞語而非限制性詞語，并且應(yīng)理解，在不脫離本公開的精神和范圍的情況下可以做出各種改變。如前所述，可組合各個實(shí)施例的特征以形成本發(fā)明的可能未明確描述或說明的進(jìn)一步的實(shí)施例。雖然關(guān)于一個或更多個期望特性，多個實(shí)施例可能已被描述為提供優(yōu)點(diǎn)或優(yōu)于其它實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，根據(jù)具體應(yīng)用和實(shí)施方式，一個或更多個特征或特性可被折衷以實(shí)現(xiàn)期望的整體系統(tǒng)屬性。這些屬性可包括但不限于成本、強(qiáng)度、耐用性、生命周期成本、可銷售性、外觀、包裝、尺寸、可維修性、重量、可制造性、裝配的便利性等。因此，被描述為在一個或更多個特性方面不如其它實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施方式的實(shí)施例并不在本公開的范圍之外，并且可被期望用于特定的應(yīng)用。當(dāng)前第1頁12