[实用新型]一种抑制半桥电路串扰导通的多电平驱动电路

说明书

本发明涉及电力电子技术领域，尤其是涉及的是一种抑制半桥电路串扰导通的多电平驱动电路，所述电路包括上桥臂电路、下桥臂电路，该上桥臂电路与该下桥臂电路均包括控制组件、驱动电路以及串扰抑制电路。该电路在抑制串扰导通的同时，避免了宽禁带半导体器件反向续流阶段的门级反向过压，提高了宽禁带半导体器件门级的安全性。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其是涉及的是一种抑制半桥电路串扰导通的多电平驱动电路及其控制方法。

背景技术

第三代宽禁带功率半导体器件GaN HEMT，其能够实现在较小的器件的寄生电容下保持较低的导通电阻，因此适合工作在高速开关状态下，在高效率和高功率密度变换器中具有广阔的应用前景。

GaN HEMT半桥电路是大多数电力电子变换器的基本开关单元。由于GaN HEMT寄生电容较小，开通速度快，在GaN HEMT半桥电路中快速硬开通的GaN HEMT会造成对管的漏源电压快速上升。对管快速上升的漏源电压会通过GaN HEMT转移电容耦合电流进入GaN HEMT的门级驱动关断回路。由于门级关断回路阻抗的存在，将导致处于关断状态的GaN HEMT门级电平升高。门级关断回路阻抗越大，门机串扰电压也越大。当门级电压升高到高于GaNHEMT门槛电压时，处于关断状态的GaN HEMT将发生串扰导通，增大了器件的开通损耗。如果门级串扰电压远高于GaN HEMT门槛电压将导致半桥出现严重的短路和直通，降低了器件的安全性和可靠性。

传统采用较大的开通电阻降低器件开通速度从而抑制串扰导通的方法会增大器件的开通损耗，因此这种方法不可取。采用负压关断虽然可以抑制串扰导通，但是会加大器件反向续流开始阶段门级的反向电压过冲，降低器件的可靠性。单纯采用减小门级关断电阻的方法也会加大器件关断时漏源电压应力，增大EMI干扰。

发明内容

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及其他说明书附图中所特别指出的结构来实现和获得。

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种抑制半桥电路串扰导通的多电平驱动电路，该电路在抑制串扰导通的同时，避免了宽禁带半导体器件反向续流阶段的门级反向过压，提高了宽禁带半导体器件门级的安全性。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种抑制半桥电路串扰导通的多电平驱动电路，所述电路包括上桥臂电路、下桥臂电路，该上桥臂电路与该下桥臂电路均包括控制组件、驱动电路以及串扰抑制电路。

该控制组件用于生产控制信号，该控制组件包括驱动控制组件、串扰抑制控制组件。

该驱动电路包括第一开通管、第一关断管、第一开通电阻、第一关断电阻、第一正电平、第一地电平，该第一开通管的漏极与该第一正电平连接，该第一开通管的源极与该第一开通电阻的一端连接，该第一开通电阻的另一端与宽禁带半导体器件连接，该第一关断管的漏极与该第一地电平连接，该第一关断管的源极与该第一关断电阻的一端连接，该第一关断电阻的另一端与宽禁带半导体器件连接，该第一开通管的栅极与该第一关断管的栅极均与该驱动控制组件连接。

该串扰抑制电路用于抑制宽禁带半导体器件半桥电路的串扰导通，该串扰抑制电路包括第二开通管、第二关断管、第二开通电阻、第二关断电阻、第二正电平、第一负电平、第二负电平、辅助晶体管，该第二开通管的漏极与该第二正电平连接，该第二开通管的源极与该第二开通电阻的一端连接，该第二开通电阻的另一端与该辅助晶体管的栅极连接，该第二关断管的漏极与该第一负电平连接，该第二关断管的源极与该第二关断电阻的一端连接，该第二关断电阻的另一端与该辅助晶体管的栅极连接，该辅助晶体管的源极通过限流电阻与该宽禁带半导体器件，该辅助晶体管的漏极与该第二负电平连接，该第二开通管的栅极与该第二关断管的栅极均与该串扰抑制控制组件连接。