[发明专利]一种SiC MOSFET的驱动电路有效
申请号: | 202110292262.X | 申请日: | 2021-03-18 |
公开(公告)号: | CN112928902B | 公开(公告)日: | 2022-06-21 |
发明(设计)人: | 张少昆;范涛;温旭辉 | 申请(专利权)人: | 中国科学院电工研究所 |
主分类号: | H02M1/08 | 分类号: | H02M1/08 |
代理公司: | 北京三聚阳光知识产权代理有限公司 11250 | 代理人: | 刘静 |
地址: | 100190 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 sic mosfet 驱动 电路 | ||
1.一种SiC MOSFET的驱动电路,其特征在于,驱动电路与主电路连接,所述主电路包括至少一个桥臂,每个桥臂由上桥臂SiC MOSFET和下桥臂SiC MOSFET串联连接构成,所述驱动电路包括:控制模块、上桥臂电路及下桥臂电路,其中,
控制模块,用于生成控制信号,以驱动所述上桥臂SiC MOSFET及下桥臂SiC MOSFET交替导通;
所述上桥臂电路用于驱动上桥臂SiC MOSFET,所述下桥臂电路用于驱动下桥臂SiCMOSFET,上桥臂电路及下桥臂电路均包括:推挽电路、串扰抑制电路,其中,
推挽电路,其输入端与所述控制模块连接,其输出端与所述串扰抑制电路的输入端连接,用于根据所述控制信号生成正向驱动电压或负向驱动电压;
串扰抑制电路,其输入端与所述推挽电路输出端连接,其输出端与SiC MOSFET的栅极连接,用于基于所述正向驱动电压,将SiC MOSFET的栅-源电压从零电压上升至正向驱动电压,驱动SiC MOSFET导通;或基于所述负向驱动电压,在正向串扰发生之前,将SiC MOSFET的栅-源电压下降至负向驱动电压,驱动SiC MOSFET关断,并在正向串扰发生之后、负向串扰发生之前,将SiC MOSFET的栅-源电压从所述负向驱动电压钳位至零电压;
所述推挽电路包括:第一供电电源、第二供电电源、第一开关管、第二开关管,其中,所述第一供电电源的正极依次通过第一开关管、第二开关管与所述第二供电电源的负极连接,所述第一供电电源的负极与所述第二供电电源的正极连接;所述第一开关管的控制端及第二开关管的控制端均与所述控制模块连接;当所述控制信号为导通信号时,所述第一开关管导通,所述第二开关管关断,所述第一供电电源生成正向驱动电压,所述第二供电电源不工作;当所述控制信号为关断信号时,所述第一开关管关断,所述第二开关管导通,所述第一供电电源不工作,所述第二供电电源生成负向驱动电压;
所述串扰抑制电路包括:电容辅助电路及开关电路,其中,所述电容辅助电路的第一输入端与所述第一开关管及第二开关管的连接点连接,其第二输入端与所述第二供电电源的正极连接,其第一输出端分别与所述开关电路的第一端及SiC MOSFET的栅极连接,其第二输出端与所述开关电路的第二端连接,其第三输出端分别与所述开关电路的第三端及SiCMOSFET的源极连接;当所述推挽电路生成正向驱动电压时,所述电容辅助电路控制所述开关电路关断,将SiC MOSFET的栅-源电压从零电压上升至正向驱动电压,驱动SiC MOSFET导通;当所述推挽电路生成负向驱动电压时,在正向串扰发生之前,所述电容辅助电路控制所述开关电路延迟导通保持关断状态,将SiC MOSFET的栅-源电压下降至负向驱动电压,驱动SiC MOSFET关断;当所述推挽电路生成负向驱动电压时,在正向串扰发生之后、负向串扰发生之前,所述电容辅助电路控制所述开关电路导通,将SiC MOSFET的栅-源电压从负向驱动电压钳位至零电压;
电容辅助电路包括:第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一二极管及电容,其中,所述第一电阻与所述第一二极管并联连接后的第一端与所述第一开关管及第二开关管的连接点连接,并通过第二电阻与SiC MOSFET的栅极连接,所述第一电阻与所述第一二极管并联连接后的第二端通过第三电阻与所述开关电路的第二端连接,并通过第三电阻与第四电阻和电容并联连接后的第一端连接,第四电阻和电容并联连接后的第二端分别与第二供电电源的正极、SiC MOSFET的源极连接。
2.根据权利要求1所述的SiC MOSFET的驱动电路,其特征在于,所述开关电路包括:第二二极管及第三开关管,其中,
第二二极管的阴极与SiC MOSFET的栅极连接,其阳极与所述第三开关管的第一端连接;
所述第三开关管的控制端与所述第四电阻和电容并联连接后的第一端连接,其第二端与SiC MOSFET的源极、第四电阻和电容并联连接后的第二端、第二供电电源的正极连接。
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