[发明专利]多级降栅压型SiC-MOSFET驱动电路

权利要求书

1.一种多级降栅压型SiC-MOSFET驱动电路，其特征在于，包括短路检测电路(1)关断逻辑控制电路(2)、图腾柱电路(3)、第一级降栅压电路(4)和第二级降栅压软关断电路(5)；

所述短路检测电路(1)包括第一比较器(CMP₁)、缓冲电阻(R₁)、缓冲电容(C₁)和第二比较器(CMP₂)；所述第一比较器同相输入端与检测电压v_desat相连，反相输入端与阈值电压V_ref相连，该连接点同时与第二比较器的反相输入端连接；所述第一比较器输出引脚与缓冲电阻一端连接，该连接点同时与第一级降栅压电路(4)的第三开关管(S₃)门极连接；所述缓冲电阻的另一端与缓冲电容的一端连接，该连接点同时与第二比较器的同相输入端引脚连接，缓冲电容的另一端接地；所述第二比较器的输出与关断逻辑控制电路(2)的输入引脚1连接；

所述关断逻辑控制电路(2)的输入引脚2连接PWM驱动信号，输入引脚3连接第一比较器的输出，输出引脚4与第二级降栅压软关断电路(5)的第四开关管(S₄)门极相连，输出引脚5连接EN使能端；

所述图腾柱电路(3)包括上端P-MOSFET开关管(S₁)与下端N-MOSFET开关管(S₂)；所述上端P-MOSFET开关管门极与下端N-MOSFET开关管门极相连，该连接点与电平调理电路的输出相连；上端P-MOSFET开关管源极与驱动正压V_CC连接，漏极连接驱动导通电阻(R_on)，下端N-MOSFET开关管源极与驱动负压V_EE连接，漏极连接驱动关断电阻(R_off)；

所述第一级降栅压电路(4)包括第一二极管(D₁)、第二电阻(R₂)与第三开关管(S₃)；第一二极管一端与第二电阻一端相连，第二电阻另一端和第三开关管漏极相连，第三开关管源极接地；

所述第二级降栅压软关断电路(5)包括第二二极管(D₂)、第三电阻(R₃)与第四开关管(S₄)；第二二极管一端与第三电阻一端相连，第三电阻另一端与第四开关管漏极相连，第四开关管源极接地；

驱动导通电阻(R_on)另一端与SiC-MOSFET门极相连，驱动关断电阻(R_off)另一端与SiC-MOSFET门极相连；第一二极管另一端与SiC-MOSFET门极相连，第二二极管另一端与SiC-MOSFET门极相连。

2.根据权利要求1所述的多级降栅压型SiC-MOSFET驱动电路，其特征在于，所述第三开关管(S₃)和第四开关管(S₄)为N-MOSFET开关管。

3.根据权利要求1所述的多级降栅压型SiC-MOSFET驱动电路，其特征在于，所述SiC-MOSFET出现短路故障时，当短路电流上升至短路峰值电流后，第一比较器(CMP₁)输出高电平，第一级降栅压电路(4)中第三开关管(S₃)导通，第二电阻(R₂)与驱动导通电阻(R_on)构成串联回路，SiC-MOSFET门极电压降至V_G1。

4.根据权利要求3所述的多级降栅压型SiC-MOSFET驱动电路，其特征在于，所述检测电压v_desat经过空白时间t_blank上升至阈值电压V_ref，空白时间t_blank由短路电流上升至短路峰值电流时间给定。