[发明专利]一种应用于半桥电路的新型SiC MOSFET振荡抑制电路

说明书

本发明公开了一种应用于半桥电路的新型SiC MOSFET振荡抑制电路，直流母线与第二SiC MOSFET管的漏极、第二钳位电容器的一端及第一回馈模块的一端相连接，第二SiC MOSFET管的源极与第二收集二极管的负极、负载端、第一收集二极管的正极及第一SiC MOSFET管的漏极相连接，第二收集二极管的正极及第二钳位电容器的另一端与第二回馈模块的一端相连接，第一收集二极管的负极与第一钳位电容器的一端及第一回馈模块的另一端相连接，低压源与第一SiC MOSFET管的源极、第二钳位电容器的另一端及第二回馈模块的另一端相连接，该电路能够有效抑制过电压，并且电路中的钳位电容可将能量通过电感支路回馈到直流侧，且只在过电压产生时参与电路过程。

技术领域

本发明涉及一种新型SiC MOSFET振荡抑制电路，具体涉及一种应用于半桥电路的新型SiC MOSFET振荡抑制电路。

背景技术

SiC MOSFET具有开关速度快、导通电阻低、工作温度高等优良性能，广泛应用于高频、高效率、高功率密度电力电子设备中。在应用过程中，SiC MOSFET的高频特性往往会导致过电压和振荡，降低了直流电压利用率，加剧了电磁兼容问题，降低了系统的稳定性。

在功率电子装置中，传统抑制SiC MOFET开关过程中过电压和振荡的方法可分为三类：使用栅极驱动主动控制、降低功率回路寄生电感和使用缓冲电路。栅极驱动主动控制通过实时调整栅极驱动电阻、驱动电压或驱动电流来降低功率器件开关损耗，抑制过电压和振荡，从而有效地提高开关性能。有学者采用了一种用于大功率IGBT开关性能改善和过电压保护的先进驱动主动控制，通过快速闭环过电压保护电路将功率器件关断时的电压过冲控制在预定的参考值。此法应用效果较好，但栅极驱动电路和控制方法设计比较复杂。SiC MOFET在关断时，功率回路里的寄生电感是引起电压过冲的主要原因。因此，降低功率回路电感是减少过电压和抑制振荡最直接的方法，在使用此法时，功率回路电感分布比较复杂，且最大限度可将电感减小至20nH左右，仍会有一定的过电压产生。缓冲电路是解决过电压和功率振荡问题经济有效的方案，在半桥结构中，去耦电容器设计简单，被广泛应用，但它容易会引起低频振荡。有学者提出高阶RC缓冲电路解决低频问题，高阶缓冲电路性能较好，但设计复杂，且无论采用哪种相桥臂缓冲器，母线寄生电感会与换相回路解耦，功率器件的导损耗都会显著增加。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种应用于半桥电路的新型SiC MOSFET振荡抑制电路，该电路能够有效抑制过电压，并且电路中的钳位电容可将能量通过电感支路回馈到直流侧，且只在过电压产生时参与电路过程。

为达到上述目的，本发明所述的应用于半桥电路的新型SiC MOSFET振荡抑制电路包括直流母线、第一SiC MOSFET管、第二SiC MOSFET管、第一钳位电容器、第二钳位电容器、第一回馈模块、第二回馈模块、负载端、第一收集二极管、第二收集二极管及低压源；

直流母线与第二SiC MOSFET管的漏极、第二钳位电容器的一端及第一回馈模块的一端相连接，第二SiC MOSFET管的源极与第二收集二极管的负极、负载端、第一收集二极管的正极及第一SiC MOSFET管的漏极相连接，第二收集二极管的正极及第二钳位电容器的另一端与第二回馈模块的一端相连接，第一收集二极管的负极与第一钳位电容器的一端及第一回馈模块的另一端相连接，低压源与第一SiC MOSFET管的源极、第二钳位电容器的另一端及第二回馈模块的另一端相连接。

所述第一回馈模块包括第一开启电阻、第一续流二极管及第一回馈电感，其中，直流母线与第一回馈电感的一端及第一开启电阻的一端相连接，第一回馈电感的另一端与第一续流二极管的负极相连接，第一收集二极管的负极与第一开启电阻的另一端及第一续流二极管的正极相连接。

所述第二回馈模块包括第二开启电阻、第二续流二极管及第二回馈电感，其中，第二收集二极管的正极与第二回馈电感的一端及第二开启电阻的一端相连接，第二回馈电感的另一端与第二续流二极管的负极相连接，低压源与第二开启电阻的另一端及第二续流二极管的正极相连接。