[发明专利]改善关断特性的碳化硅MOSFET驱动电路及控制方法在审

专利信息
申请号: 202110276852.3 申请日: 2021-03-15
公开(公告)号: CN113067571A 公开(公告)日: 2021-07-02
发明(设计)人: 丁晓峰;宋心荣 申请(专利权)人: 北京航空航天大学;北京航空航天大学宁波创新研究院
主分类号: H03K17/16 分类号: H03K17/16;H03K17/687
代理公司: 北京鼎承知识产权代理有限公司 11551 代理人: 顾可嘉;夏华栋
地址: 100191*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 改善 特性 碳化硅 mosfet 驱动 电路 控制 方法
【权利要求书】:

1.一种改善关断特性的碳化硅MOSFET驱动电路,其特征在于,包括:

PWM驱动模块,用于基于接收的PWM信号,向碳化硅MOSFET发送驱动信号,以控制所述碳化硅MOSFET的通断;还包括:

电压变化率控制模块,包括电压变化率控制电路,基于所述碳化硅MOSFET的漏源极电压的变化,改变所述电压变化率控制电路的通断状态,以改变所述碳化硅MOSFET的漏源极电压变化率;和/或

电流变化率控制模块,包括电流变化率控制电路,基于所述碳化硅MOSFET的漏极电流的变化,改变所述电流变化率控制电路的通断状态,以改变所述碳化硅MOSFET的漏极电流变化率。

2.如权利要求1所述的碳化硅MOSFET驱动电路,其特征在于,所述基于所述碳化硅MOSFET的漏源极电压的变化,改变所述电压变化率控制电路的通断状态,以改变所述碳化硅MOSFET的漏源极电压变化率,包括:

当所述漏源极电压上升到第一设定值时,所述电压变化率控制电路接通,以增加所述碳化硅MOSFET的漏源极电压变化率;

当所述漏源极电压上升到第二设定值时,所述电压变化率控制电路断开,以降低所述碳化硅MOSFET的漏源极电压变化率。

3.如权利要求1所述的碳化硅MOSFET驱动电路,其特征在于,基于所述碳化硅MOSFET的漏极电流的变化,改变所述电流变化率控制电路的通断状态,以改变所述碳化硅MOSFET的漏极电流变化率,包括:

当所述漏极电流下降到第三设定值时,所述电流变化率控制电路接通,以增加所述漏极电流变化率;

当所述漏极电流下降到第四设定值时,所述电流变化率控制电路断开,以降低所述漏极电流变化率。

4.如权利要求1所述的碳化硅MOSFET驱动电路,其特征在于,所述电压变化率控制模块,还包括漏源极电压检测电路,所述漏源极电压检测电路的两个输入端分别与所述碳化硅MOSFET的漏极和源极相连,所述漏源极电压检测电路的输出端与所述电压变化率控制电路的输入端相连,所述电压变化率控制电路的输出端与所述碳化硅MOSFET的栅极相连。

5.如权利要求1所述的碳化硅MOSFET驱动电路,其特征在于,所述电流变化率控制模块,还包括漏极电流检测电路,所述漏极电流检测电路的输入端与碳化硅MOSFET的漏极相连,所述漏极电流检测电路的输出端与所述电流变化率控制电路的输入的相连,所述电流变化率控制电路的输出端与所述碳化硅MOSFET的栅极相连。

6.如权利要求1所述的碳化硅MOSFET驱动电路,其特征在于,所述电压变化率控制电路,包括:第一电压比较模块、第一辅助MOSFET和第一RC并联电路;

所述第一电压比较模块的输入端与所述漏源极电压检测电路的输出端相连,所述第一电压比较模块的两个输出端分别连接于所述第一辅助MOSFET的栅极和源极;

所述第一RC并联电路包括并联的第一电阻和第一电容;所述第一RC并联电路的一端接地,另一端与所述第一辅助MOSFET的源极相连;

所述第一辅助MOSFET的漏极与碳化硅MOSFET的栅极相连。

7.如权利要求1所述的碳化硅MOSFET驱动电路,其特征在于,所述电流变化率控制电路,包括:

第二电压比较模块、第二辅助MOSFET和第二RC并联电路;第二电压比较模块输入端与所述漏极电流检测电路的输出端相连,所述第二电压比较模块的两个输出端分别连接于所述第二辅助MOSFET的栅极和源极;

所述第二RC并联电路包括并联的第二电阻和第二电容;所述第二RC并联电路的一段接地,另一端与所述第二辅助MOSFET的源极相连;

所述第二辅助MOSFET的漏极与所述碳化硅MOSFET的栅极相连。

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