[发明专利]一种无线充电系统的驱动电路构建方法及系统有效
申请号: | 202110968461.8 | 申请日: | 2021-08-23 |
公开(公告)号: | CN113708639B | 公开(公告)日: | 2023-10-27 |
发明(设计)人: | 王丽芳;薄强;张玉旺;陶成轩;李芳 | 申请(专利权)人: | 中国科学院电工研究所 |
主分类号: | H02M3/335 | 分类号: | H02M3/335;H02M1/088;H02M1/08;H02M1/44;H02J7/00;H02J50/12;H02J50/70 |
代理公司: | 北京高沃律师事务所 11569 | 代理人: | 杨媛媛 |
地址: | 100190 北京市*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 无线 充电 系统 驱动 电路 构建 方法 | ||
1.一种无线充电系统的驱动电路构建方法,其特征在于,包括:
计算桥臂串扰分析拓扑中的一个SiC MOSFET关断时,与该SiC MOSFET互补的另一个SiC MOSFET的负向桥臂串扰电压;
所述桥臂串扰分析拓扑包括依次连接的直流电源、高频逆变器、原边补偿电容、松耦合变压器、副边补偿电容、整流器和负载;所述高频逆变器包括四个SiC MOSFET结构,其中两个所述SiC MOSFET结构串联构成左半桥对桥臂,另外两个所述SiC MOSFET结构串联构成右半桥对桥臂;各所述SiC MOSFET结构均包括一个SiC MOSFET;所述左半桥对桥臂中的两个SiC MOSFET互补,所述右半桥对桥臂中的两个SiC MOSFET互补;
将一个SiC MOSFET关断时,与该SiC MOSFET互补的另一个SiC MOSFET的正向桥臂串扰电压置为零,根据所述负向桥臂串扰电压构建无线充电系统的驱动电路。
2.根据权利要求1所述的一种无线充电系统的驱动电路构建方法,其特征在于,所述计算桥臂串扰分析拓扑中的一个SiC MOSFET关断时,与该SiC MOSFET互补的另一个SiCMOSFET的负向桥臂串扰电压,具体包括:
当桥臂串扰分析拓扑中的一个SiC MOSFET关断时,基于关断延迟和密勒效应,构建电路关系式;所述电路关系式表示另一个SiC MOSFET的电压电容关系;
基于所述电路关系式和变化率,确定另一个SiC MOSFET的负向桥臂串扰电压的表达式;所述变化率为另一个SiC MOSFET的漏源电压从初始值下降到零的线性变化率;
根据洛必达求极限法则,使所述表达式中的所述变化率趋于无穷大,得到另一个SiCMOSFET的负向桥臂串扰电压。
3.根据权利要求2所述的一种无线充电系统的驱动电路构建方法,其特征在于,所述电路关系式为:
其中,Vds1为与关断的SiCMOSFET互补的另一个SiCMOSFET的漏源电压;Vgd1为与关断的SiC MOSFET互补的另一个SiC MOSFET的漏栅电压;Vgs1为与关断的SiCMOSFET互补的另一个SiC MOSFET的栅源电压;Cgd1为与关断的SiC MOSFET互补的另一个SiC MOSFET的漏栅电容;Cgs1为与关断的SiCMOSFET互补的另一个SiCMOSFET的栅源电容;Rg1为内部寄生电阻;Rgext1为外部驱动电阻,t表示时间。
4.根据权利要求2所述的一种无线充电系统的驱动电路构建方法,其特征在于,所述表达式为:
其中,Vgs1为与关断的SiCMOSFET互补的另一个SiCMOSFET的栅源电压;kf为变化率;Cgd1为与关断的SiC MOSFET互补的另一个SiC MOSFET的漏栅电容;Rg1为内部寄生电阻;Rgext1为外部驱动电阻;Cgs1为与关断的SiC MOSFET互补的另一个SiCMOSFET的栅源电容;Udc为直流电源电压。
5.根据权利要求2所述的一种无线充电系统的驱动电路构建方法,其特征在于,所述负向桥臂串扰电压的计算公式为:
其中,Vgs1为与关断的SiCMOSFET互补的另一个SiCMOSFET的栅源电压;kf为变化率;Cgd1为与关断的SiCMOSFET互补的另一个SiCMOSFET的漏栅电容;Cgs1为与关断的SiCMOSFET互补的另一个SiCMOSFET的栅源电容;Udc为直流电源电压。
6.根据权利要求1所述的一种无线充电系统的驱动电路构建方法,其特征在于,所述无线充电系统的驱动电路中的SiC MOSFET采用零压关断。
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