[发明专利]一种为SiC MOSFET驱动电路供电的电源

说明书

本申请技术方案提供一种为SiC MOSFET驱动电路供电的电源，包括：功率回路，被配置为输入直流电压并将所述直流电压变换为一路直流正压和一路直流负压输送至所述驱动电路，所述功率回路还连接输入侧地和输出侧地；控制回路，与所述功率回路连接，被配置为采集所述直流正压和所述直流负压以及所述功率回路的电流并进行处理，且基于处理结果调整输出的脉冲宽度，以使所述直流正压和所述直流负压稳定输出；供电回路，与所述控制回路和所述功率回路连接，被配置为向所述控制回路供电；共模干扰耦合与疏导回路。本申请技术方案能够满足SiC MOSFET驱动电路对正负电平不对称供电的需求，使驱动电路直接输出双极性的正负电平不对称驱动信号。

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种为SiC MOSFET驱动电路供电的电源。

背景技术

电力电子功率变换器作为电能利用的重要装置，在生产和生活中发挥着重要作用。电力电子功率变换器的核心是功率半导体器件，很大程度上决定了电力电子功率变换器的性能。目前，大部分功率半导体器件是Si半导体材料，其特性已接近理论极限，成为电力电子功率变换器进一步发展的瓶颈。与Si功率器件相比，SiC功率器件具有更加优异特性：SiC功率器件具有更高的开关速度，能够在更高的结温下工作，可以同时实现高频、高电压和大电流。这些特性能够显著提升半导体功率变换器的性能，获得更高的电能转换效率，实现更高的功率密度，降低系统成本等。

与同样电压等级的Si MOSFET相比，SiC MOSFET的栅极阈值电压更低，更容易导通；能够承受的栅极与源极之间的驱动电压极限值也更低，允许设置的驱动电平范围更有限。另外，SiC MOSFET比同样电压等级的Si MOSFET更快的开关速度会产生很大的di/dt，在栅极驱动电阻和杂散电感上产生电压若超过了栅极的阈值电压，则会发生误导通。上述情况在上下桥臂的各种拓扑结构中特别明显，上下桥臂SiC MOSFET的相互串扰，很容易发生误导通。为了改善桥臂串扰问题，普遍做法是在使用双极性驱动电平，即在开通时采用正压驱动信号，而在关断时采用负压驱动信号。SiC MOSFET栅极与源极之间能够承受的驱动负电压极限值非常有限，明显小于能够承受的驱动正电压极限值，故SiC MOSFET驱动电路输出的双极性的驱动信号正负电平是不对称的。

发明内容

本申请要解决的技术问题是SiC MOSFET驱动电路输出的双极性的驱动信号正负电平不对称。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种为SiC MOSFET驱动电路供电的电源，包括：功率回路，被配置为输入直流电压并将所述直流电压变换为一路直流正压和一路直流负压输送至所述驱动电路，所述功率回路还连接输入侧地和输出侧地；控制回路，与所述功率回路连接，被配置为采集所述直流正压和所述直流负压以及所述功率回路的电流并进行处理，且基于处理结果调整输出的脉冲宽度，以使所述直流正压和所述直流负压稳定输出；供电回路，与所述控制回路和所述功率回路连接，被配置为向所述控制回路供电；共模干扰耦合与疏导回路，包括第一隔离元件、第二隔离元件及第三隔离元件，所述第一隔离元件连接大地和所述输入侧地，所述第二隔离元件连接所述输入侧地和所述输出侧地，所述第三隔离元件连接所述大地和所述输出侧地。

在本申请的一些实施例中，所述功率回路包括：正极端和负极端，其中所述正极端用于输入所述直流电压；功率变压器，与所述正极端直接或间接的电连接，用于将所述直流电压变换为正压脉冲和负压脉冲；正压整流续流器，与所述功率变压器电连接，用于接收所述正压脉冲并将所述正压脉冲变成直流电压，所述正压整流续流器还与所述供电回路连接；正压滤波器，与所述正压整流续流器电连接，用于接收所述直流正压并进行滤波，且将滤波后的直流正压输送至所述驱动电路，所述正压滤波器还连接输出侧地；负压整流续流器，与所述功率变压器电连接，用于接收所述负压脉冲并将所述负压脉冲变成直流负压；负压滤波器，与所述负压整流续流器电连接，用于接收所述直流负压并进行滤波，将滤波后的直流负压输送至所述驱动电路，所述负压滤波器还连接输出侧地；功率开关管，与所述功率变压器和所述控制回路电连接；电流采样单元，与所述功率开关管、所述控制回路及所述输入侧地电连接，用于采集所述功率回路的电流信号。