[实用新型]一种用于全SIC功率模块驱动控制器

说明书

本实用新型属于牵引控制技术领域，尤其涉及一种用于全SIC功率模块驱动控制器，包括半桥驱动单元、逻辑控制模块、光信号发送器和DC/DC电源模块，半桥驱动单元包括第一光信号接收器、第一光隔离器、第一驱动模块和第一高压隔离电路，第一光信号接收器与第一光隔离器连接后与第一驱动模块的IN接口连接，第一驱动模块DESAT接口和CLAMP接口与第一高压隔离电路连接后与漏极连接；DC/DC电源模块正负输入端并联稳压二极管W2、W1后连接外接电源。通过DC/DC电源模块、驱动模块、逻辑控制模块、光信号收发器和多个模拟元器件构成驱动控制器，为中、低功率等级全SiC型功率半导体提供驱动控制。

技术领域

本实用新型属于牵引控制技术领域，尤其涉及一种用于全SIC功率模块驱动控制器。

背景技术

SiC(碳化硅)是一种由硅(Si)和碳(C)构成的宽禁带半导体材料，绝缘击穿场强是Si的10倍，带隙是Si的3倍，被认为是一种超越Si极限的功率器件用材料。SiC材料绝缘击穿场强高，使制做高耐压SiC MOSFET时能提高杂质浓度和降低漂移层的厚度；因此既能提高SiC MOSFET的器件耐压又能得到单位面积导通电阻非常低的特性。SiC材料的高耐压低导通电阻特性使SiC 器件可以采用MOSFET的高频化器件结构，而不受器件耐压问题的制约，从而同时实现“高耐压”、“低导通电阻”、“高频”这三个特性，SiC MOSFET器件的高频化意味着驱动电路回路易受寄生参数的影响，V_GS波形振荡，V_DS过冲严重。

目前全SiC型功率半导体主要受限于工艺(成品率较低)及远高于Si型器件的成本，相较于高功率等级的产品，较低等级的全SiC型功率半导体更受市场欢迎且已初步形成应用规模，而目前现有的该类功率器件的驱动单元选择少、通用性差。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题：本实用新型通过DC/DC电源模块、第一驱动模块、逻辑控制模块、光信号收发器和多个模拟元器件构成驱动控制器，为中、低功率等级全SiC型功率半导体提供驱动控制。

本实用新型采用的技术方案为：一种用于全SIC功率模块驱动控制器，其特征在于：包括半桥驱动单元、逻辑控制模块、光信号发送器和DC/DC电源模块，半桥驱动单元包括第一光信号接收器、第一光隔离器、第一驱动模块和第一高压隔离电路，第一光信号接收器与第一光隔离器连接后与第一驱动模块的 IN接口连接，第一驱动模块的DESAT接口和CLAMP接口与第一高压隔离电路连接后与全SIC功率模块漏极连接，栅极电阻RG1、RG2、RG3并联后一端与第一驱动模块的OUT接口连接，另一端与第一驱动模块的零电压接口并联门极监控模块后分别与全SIC功率模块门极和源极连接；

两个对称的半桥驱动单元的第一驱动模块和第二驱动模块的RST、RDY、FLT 接口互连后与逻辑控制模块的DO1_RST、DI1_RDY、DI2_FLT接口连接；

其中，DO1_RST：驱动复位信号，任一故障发生，该信号置低锁死；DI1_RDY：驱动模块自检状态反馈，高电平表示正常；DI2_FLT：驱动模块检测外部退保和及米勒钳位故障反馈，高电平表示正常。

逻辑控制模块接的的DO2_FB接口与第三光隔离器连接后与光信号发送器连接；其中，DO2_FB：状态反馈信号。

DC/DC电源模块正负输入端并联稳压二极管W2后，正输入端串联稳压管W1 后与负输入端连接外部供电端的正负极，DC/DC电源模块的多个电压输出端分别与第一驱动模块和第二驱动模块的电压输入接口连接；DC/DC电源模块的输出电压+15VA、+15VB、-5V、0V、+5VA和-5VB，第一驱动模块和第二驱动模块的电压输入电压为+15VA、+15VB、-5V、0V、-5VA和-5VB。

进一步的，第一高压隔离电路包括二极管D1、D2、D3、电阻R1、R2、 R3，二极管D1、D2、D3串联后与第一驱动模块的DESAT接口连接，电阻R1、R2、R3串联后与第一驱动模块的CLAMP接口连接。