[发明专利]一种驱动电路

说明书

本申请涉及一种驱动电路，其包括：金氧‑氧化物半导体场效应晶体管；以及电压源、第一至第四电容、快速二极管、第一至第三电阻、第一至第三齐纳二极管。本申请的驱动电路可以有效抑制由栅极电压负移动引起的串扰现象，且驱动电路结构简单，不需要专门的负电压源和电压反馈，只需使用无源器件即可实现。

技术领域

本申请涉及一种驱动电路。

背景技术

功率器件的使用对开关变换器有着至关重要的影响，基于硅(Si)材料制成的传统功率器件在使用上受到很多限制，如耐压等级低、耐高温性弱，碳化硅(SiC)材料的出现让这一问题的解决不再局限于改变器件结构。

将碳化硅(SiC)应用在金氧-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的门极驱动电路中，以实现高开关速度，同时具有寄生谐振阻尼、栅极过电压保护和串音抑制。半桥结构中的串扰现象是指在高侧SiC MOSFET的通电转换过程中，低侧SiC MOSFET的杂散触发，反之亦然。由于器件在关断状态下的电压升高，充电电流流过其寄生栅漏电容，并在其栅电压中产生一个正尖峰。如果电压高于栅极阈值电压，这个电压尖峰可能会错误地触发高压侧MOSFET，这可能导致开关功率损耗的增加，甚至可能导致撬杆电流。

例如，在文献“L.Abbatelli，C.Brusca，and G.Catalisano，Applicationnote：Howto fine tune your SiC MOSFET gate driver to minimize losses，STMicroelectronics Co.，pp.1–17.”中提出了一种使用负偏压栅极电压的门极驱动电路，它可以使正电压尖峰发生电平偏移，而且加速了SiCMOSFET的关断。负关断电压通常由附加的负电压源提供，文献“J.WangandH.S.H.Chung，A novel RCD level shifter forelimination of spurious turn-on in the bridge-leg configuration，IEEETrans.Power Electron.，vol.30，no.2，pp.976–984，2015.”中采用电阻元件消除负电压源的移相电路。

然而以上两种方案由于电路复杂性的增加，对于体积优化和成本敏感的转换器来说并不适用。

发明内容

本申请的目的是提供了一种驱动电路，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。

本申请的技术方案是：一种驱动电路，其特征在于，所述驱动电路包括：

金氧-氧化物半导体场效应晶体管；以及电压源、第一至第四电容、快速二极管、第一至第三电阻、第一至第三齐纳二极管，其中，第一电容的正极和第一齐纳二极管的负极连接于电压源的正极，第一电容的负极和第二电阻的一端连接于第一齐纳二极管的正极，第二电阻的另一端和快速二极管的负极连接，第一齐纳二极管的正极和第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端与快速二极管的正极连接，第二齐纳二极管和第三齐纳二极管反向串联，第二齐纳二极管的负极连接于快速二极管的正极，第三齐纳二极管的负极与电压源的负极连接于晶体管的源极，第三电阻的一端和快速二极管的正极连接，第三电阻的另一端和第三电容的正极连接于晶体管的栅极，第三电容的负极和电压源的负极连接，第二电容的正极和第四电容的正极连接晶体管的漏极，第四电容的负极和第三电容的负极连接电压源的负极。

在本申请中，所述金氧半场效晶体管中金属-氧化物为碳化硅SiC。

在本申请中，所述金氧半场效晶体管为N型或P型中的一种。

本申请的驱动电路可以有效抑制由栅极电压负移动引起的串扰现象，且驱动电路结构简单，不需要专门的负电压源和电压反馈，只需使用无源器件即可实现。

附图说明

为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。