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1. (WO2018225083) PILOTE DE GRILLE ACTIVE DE SOURCE DE COURANT COMMUTÉ À COMMANDE NUMÉRIQUE POUR UN MOSFET AU CARBURE DE SILICIUM AVEC DÉTECTION DE COURANT DE LIGNE
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N° de publication : WO/2018/225083 N° de la demande internationale : PCT/IN2018/050354
Date de publication : 13.12.2018 Date de dépôt international : 01.06.2018
CIB :
H01L 29/772 (2006.01) ,H03K 17/00 (2006.01)
H ÉLECTRICITÉ
01
ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
L
DISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
29
Dispositifs à semi-conducteurs spécialement adaptés au redressement, à l'amplification, à la génération d'oscillations ou à la commutation et ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface; Condensateurs ou résistances ayant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. jonction PN, région d'appauvrissement, ou région de concentration de porteurs de charges; Détails des corps semi-conducteurs ou de leurs électrodes
66
Types de dispositifs semi-conducteurs
68
commandables par le seul courant électrique fourni ou par la seule tension appliquée, à une électrode qui ne transporte pas le courant à redresser, amplifier ou commuter
76
Dispositifs unipolaires
772
Transistors à effet de champ
H ÉLECTRICITÉ
03
CIRCUITS ÉLECTRONIQUES FONDAMENTAUX
K
TECHNIQUE DE L'IMPULSION
17
Commutation ou ouverture de porte électronique, c. à d. par d'autres moyens que la fermeture et l'ouverture de contacts
Déposants :
INDIAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY MADRAS (IIT MADRAS) [IN/IN]; The Dean, Industrial Consultancy & Sponsored Research [ICSR] Indian Institute of Technology Madras IIT P.O, Chennai – 600 036 Chennai 600036, IN
Inventeurs :
KAMALESH, Hatua; IN
YASH, Sukhatme; IN
Mandataire :
D. MOSES, Jeyakaran; Advocate, Trademark & Patent Attorney #245/105 Mettu Street, Ayanavaram, Chennai - 600 023 Chennai 600023, IN
Données relatives à la priorité :
20174102010408.06.2017IN
Titre (EN) DIGITALLY CONTROLLED SWITCHED CURRENT SOURCE ACTIVE GATE DRIVER FOR SILICON CARBIDE MOSFET WITH LINE CURRENT SENSING
(FR) PILOTE DE GRILLE ACTIVE DE SOURCE DE COURANT COMMUTÉ À COMMANDE NUMÉRIQUE POUR UN MOSFET AU CARBURE DE SILICIUM AVEC DÉTECTION DE COURANT DE LIGNE
Abrégé :
(EN) The present invention relates to SiC MOSFET which has fast switching times of nearly 20ns to 50ns. To control the voltage and current overshoot of the SiC MOSFET during the switching transient an active gate driver is required. The invention presented describes an active gate driver for SiC MOSFET used in power converter topology. The proposed four step active gate driving method uses a digitally controlled switched current source to control the gate current of the SiC MOSFET. The control signals are generated by means of onboard digital control logic which can be implemented in either in a FPGA or CPLD. The voltage and the current of the device are measured to control the overshoot and ringing in the device voltage and current. The proposed gate driver has novel current sensing mechanism based on kelvin voltage measurement. The measured load current can be used for control and protection of the device from faults. Since the switching time of the SiC MOSFET is very less it is difficult to control the voltage and current overshoot in the same switching instant hence, a low speed control loop is also proposed in the invention. The low speed control loop takes its control decision based on the previous switching cycle information. The low speed control loop essentially decides the time intervals of the switching steps of the gate driver.
(FR) La présente invention concerne un MOSFET au SiC qui présente des temps de commutation rapides d'environ 20 ns à 50 ns. Pour commander la tension et le dépassement de courant du MOSFET au SiC pendant la transition de commutation, un pilote de grille active est nécessaire. L'invention concerne également un pilote de grille active pour un MOSFET au SiC utilisé dans la topologie de convertisseur de courant. Le procédé de commande de grille active à quatre étapes proposé utilise une source de courant commuté à commande numérique pour commander le courant de grille du MOSFET au SiC. Les signaux de commande sont générés au moyen d'une logique de commande numérique embarquée qui peut être mise en œuvre soit dans un FPGA, soit dans un CPLD. La tension et le courant du dispositif sont mesurés pour commander le dépassement et la suroscillation dans la tension et le courant du dispositif. Le pilote de grille proposé présente un nouveau mécanisme de détection de courant basé sur une mesure de tension de Kelvin. Le courant de charge mesuré peut être utilisé pour commander et protéger le dispositif contre des défaillances. Étant donné que le temps de commutation du MOSFET au SiC est très rapide, il est difficile de commander la tension et le dépassement de courant au même moment de commutation, par conséquent, une boucle de commande à faible vitesse est également proposée dans l'invention. La boucle de commande à faible vitesse prend sa décision de commande sur la base des informations de cycle de commutation précédentes. La boucle de commande à faible vitesse détermine essentiellement les intervalles temporels des étapes de commutation du pilote de grille.
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Langue de publication : anglais (EN)
Langue de dépôt : anglais (EN)