[实用新型]一种适用于宽禁带功率器件的高效驱动电路有效
申请号: | 201820246252.6 | 申请日: | 2018-02-11 |
公开(公告)号: | CN207926431U | 公开(公告)日: | 2018-09-28 |
发明(设计)人: | 王振民;范文艳;谢芳祥 | 申请(专利权)人: | 华南理工大学 |
主分类号: | H02M1/088 | 分类号: | H02M1/088;H02M1/44;H02M1/32;H02H7/20 |
代理公司: | 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 | 代理人: | 霍健兰;梁莹 |
地址: | 510640 广*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 输入端连接 功率器件 与逻辑 电路 供电模块 高效驱动电路 宽禁带 输出端 漏极 隔离保护模块 栅极保护电路 本实用新型 保护功能 电磁干扰 电压尖峰 故障信号 就绪信号 控制芯片 驱动电路 栅极连接 驱动 输入端 误触发 瞬态 | ||
本实用新型提供了一种适用于宽禁带功率器件的高效驱动电路,其特征在于:包括控制芯片、供电模块一、供电模块二、隔离保护模块和功率器件;PWM输出端与逻辑电路一的输入端连接,供电模块一与逻辑电路一的输入端连接;供电模块二与逻辑电路三的输入端连接,功率器件的栅极与逻辑电路三的输入端连接;逻辑电路三的输出端通过栅极保护电路与功率器件的栅极连接;功率器件的漏极通过漏极保护电路与逻辑电路四的输入端连接,逻辑电路二的输出端分别与就绪信号输入端和故障信号输入端连接。该驱动电路具有保护功能,可减弱驱动过程中出现瞬态过高而产生电磁干扰的问题,防止产生电压尖峰而引起误触发,具有良好驱动效果。
技术领域
本实用新型涉及宽禁带功率器件驱动技术领域,更具体地说,涉及一种适用于宽禁带功率器件的高效驱动电路。
背景技术
目前各种电源均对功率密度以及能量转换效率提出了更高的要求,本质上是通过功率器件的高频化和降低功耗来实现。相对于传统的Si基功率器件来说,新一代宽禁带功率器件具有更快的开关能力以及更低的开关损耗等优越的开关性能。宽禁带功率器件主要包括SiC型和GaN型两大类。目前,科研工作人员正在尝试将宽禁带功率器件广泛的应用于各种电源上,以改善电源的整机性能、减少开关损耗、缩减体积以及提高效率。
但是,当宽禁带功率器件在高频条件下工作时,过高的瞬态电压dv/dt和瞬态电流di/dt会通过与线路杂散电感以及宽禁带功率器件的输入电容相互作用,产生电磁干扰(EMI),从而导致驱动电路电压产生尖峰,引起误触发。为了解决这个问题,迫切需要研制一种具有较宽适应范围的、高效率的宽禁带功率器件的驱动电路。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足,提供一种适用于宽禁带功率器件、具有保护功能、有效防止功率器件发生损坏、可减弱宽禁带功率器件驱动过程中出现瞬态电压和瞬态电流过高而产生电磁干扰的问题、防止产生电压尖峰而引起误触发、具有良好驱动效果的高效驱动电路。
为了达到上述目的,本实用新型通过下述技术方案予以实现:一种适用于宽禁带功率器件的高效驱动电路,其特征在于:包括控制芯片、供电模块一、供电模块二、隔离保护模块和功率器件;所述控制芯片包括PWM输出端、就绪信号输入端、故障信号输入端和复位信号输出端;所述隔离保护模块包括隔离电路一、隔离电路二、逻辑电路一、逻辑电路二、逻辑电路三和逻辑电路四;
所述PWM输出端与逻辑电路一的输入端连接,供电模块一通过欠压锁定模块M1与逻辑电路一的输入端连接,逻辑电路一的输出端与隔离电路一的输入端连接,以实现供电模块一电压监测,并在供电模块一电压正常状态下传送PWM输出端输出的PWM信号;隔离电路一的输出端与逻辑电路三的输入端连接,供电模块二通过欠压锁定模块M5与逻辑电路三的输入端连接,且功率器件的栅极通过栅极电压比较电路与逻辑电路三的输入端连接;逻辑电路三的输出端通过栅极保护电路与功率器件的栅极连接,以实现供电模块二电压和功率器件的栅极电压监测,并在供电模块一电压正常且功率器件的栅极电压正常状态下将所述PWM信号通过栅极保护电路传送至功率器件的栅极;
所述功率器件的漏极通过依次连接的漏极保护电路和漏源极电压比较电路与逻辑电路四的输入端连接,逻辑电路四的输出端与隔离电路二的输入端连接,以实现功率器件的漏源极电压监测,并在功率器件的漏源极电压过大时发出故障信号;隔离电路二的输出端与逻辑电路二的输入端连接;逻辑电路二的输出端分别与就绪信号输入端和故障信号输入端连接,以实现将所述故障信号传送至控制芯片;复位信号输出端与逻辑电路二的输入端连接;所述就绪信号输入端通过电阻R3与供电模块一连接;所述故障信号输入端通过电阻R4与供电模块一连接。
本实用新型高效驱动电路适用于宽禁带功率器件,具有多种保护功能,有效防止功率器件发生损坏;可减弱宽禁带功率器件驱动过程中出现瞬态电压和瞬态电流过高、产生电磁干扰的问题,防止产生电压尖峰而引起误触发,具有良好的驱动效果。
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