[实用新型]SiC型功率开关管的驱动电路、智能功率模块以及空调器

说明书

本实用新型公开一种SiC型功率开关管的驱动电路、智能功率模块以及空调器。其中，驱动电路包括电源端、控制电路、储能电路、第一开关电路、第二开关电路。当需要停止驱动所述SiC型功率开关管时，通过所述第一开关电路，以停止输出驱动电压，同时所述储能电路进行充电；当需要驱动所述SiC型功率开关管时，所述储能电路与所述电源端形成自举电路，使得所述储能电路第二端电压升高，以满足所述SiC型功率开关管对驱动信号的要求。本实用新型技术方案可以在不改变该电路原有驱动信号电压值的情况下，仍然能够通过本方案的驱动电路提高所述输出的驱动电压，以适应驱动SiC型功率开关管，有效地降低了电路改造成本。

技术领域

本实用新型涉及空调器领域，特别涉及一种SiC型功率开关管的驱动电路、智能功率模块以及空调器。

背景技术

以SiC和GaN为代表的第三代半导体—宽禁带半导体功率器件具有击穿电压高、功率密度高、输出功率高、工作频率高、适合高温下工作等优点。目前以SiC技术最为成熟，具备产业化条件。SiC MOSFET具有很高阻断电压，没有类似IGBT的拖尾电流，使其具有很低的动态损耗；SiC材料的二极管也具有非常低的开关损耗；同时SiC材料又具有三倍于Si的热导率，使得基于SiC 材料的IPM模块具有更好的工作温度和良好的可靠性。在高压功率市场，SiC 器件被认为是IGBT的完美替代者。

但是因为SiC功率器件固有的特性，驱动电路的设计较Si材料功率器件有所不同。其中一个重要的不同点为：一般Si功率器件(Si MOSFET、Si IGBT 等)的适合在0V，12-15V的驱动电压下工作，所以在变频家电如空调中，一般设置VCC为15V，相应的栅极驱动电压(高电平)为15V；但是，SiC MOSFET 更适合在-2V，18～V的驱动电压下工作，也就是SiCMOSFET的开通在18～V 的驱动电压更合适，这时候原来的Si功率器件的驱动电路并不适合直接用于驱动SiC MOSFET。现有技术中，通常只是将SiC功率器件直接对Si材料功率器件进行替换，而不考虑SiC功率器件的驱动特性，这不仅无法充分发挥SiC功率器件的优良性能，甚至得到的智能功率模块功能还不如基于Si功率器件的功率模块。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种SiC型功率开关管的驱动电路、智能功率模块以及空调器，旨在使SiC型功率开关管充分发挥其优良性能。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种SiC型功率开关管的驱动电路，用于输出驱动所述SiC型功率开关管的驱动电压；其特征在于，包括：

电源端；

控制电路，具有输出端，所述控制电路的输出端用于输出用于驱动所述 SiC型功率开关管的驱动信号，所述控制电路与所述电源端电连接；

储能电路，具有第一端、第二端，所述储能电路包括储能元件，所述储能电路的第一端与所述控制电路的输出端电连接，所述储能电路的第二端经过一单向导通元件与所述电源端电连接，所述储能电路在所述控制电路的控制下，在使所述电源端对所述储能元件进行充电后，使所述储能元件与所述电源端形成自举电路并自所述储能电路的第二端进行放电；

第一开关电路，具有输入端、输出端和受控端，所述第一开关电路的输入端与所述储能电路第二端连接，所述第一开关电路的受控端与所述控制电路的输出端电连接，所述第一开关电路用于在所述储能元件充电时，停止输出驱动电压；

第二开关电路，具有输入端、输出端和受控端，所述第二开关电路的输入端与所述储能电路第二端连接，所述第二开关电路的受控端与所述控制电路的输出端电连接，所述第二开关电路用于在所述储能元件放电时，输出用于驱动所述SiC型功率开关管的驱动电压。

优选地，所述控制电路包括控制端和CMOS电路，所述控制端用于接收控制信号，所述CMOS电路具有输入端、输出端和供电端，所述CMOS电路的输入端与所述控制端电连接，所述CMOS电路的输出端为所述控制电路的输出端，所述CMOS电路的供电端和所述电源端连接。