[发明专利]一种碳化硅功率器件的保护电路及驱动电路

说明书

本发明公开了一种碳化硅功率器件的保护电路，该碳化硅功率器件的保护电路包括：驱动芯片，设置有输出端口，所述驱动芯片通过所述输出端口向外输出驱动电压；碳化硅功率开关，所述碳化硅功率开关的控制端与栅极电阻的第一端连接，所述栅极电阻的第二端与所述输出端口连接；第一保护开关，所述第一保护开关的控制端连接在所述输出端口与所述栅极电阻之间，所述第一保护开关的第一端通过第一电容接地，所述第一保护开关的第二端与所述碳化硅功率开关的控制端连接；当所述碳化硅功率开关处于关闭状态时，所述驱动芯片通过所述输出端口向外输出负压。如此设置，能够避免碳化硅功率器件误导通，也能够避免碳化硅功率器件的栅极损坏。

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，具体涉及一种碳化硅功率器件的保护电路及驱动电路。

背景技术

现有的电力电子装置大多使用传统硅基功率半导体器件，碳化硅功率器件作为一种新型的宽禁带功率半导体器件，在近些年飞速发展。相较于传统的硅基功率半导体器件，碳化硅功率器件在器件特性方面拥有更大的优势，包括更高的耐压能力、更小的导通电阻和开关损耗、更高的开关频率以及更高的工作结温、接近于零的反向恢复，是硬开关电路的理想开关器件。

但是，由于碳化硅功率器件的开关速度比传统硅器件更快，dv/dt从传统硅器件的3V/ns增加到了50V/ns，这么快的dv/dt会通过碳化硅功率器件的寄生电容在栅极电阻产生一个电压尖峰，这个寄生电容就是门极和漏极之间的寄生电容，该电压尖峰会导致碳化硅功率器件误导通，从而导致碳化硅功率器件的栅极损坏。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于现有技术中存在的电压尖峰会导致碳化硅功率器件误导通的问题，从而提供一种碳化硅功率器件的保护电路及驱动电路。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种碳化硅功率器件的保护电路，该保护电路包括：驱动芯片，设置有输出端口，所述驱动芯片通过所述输出端口向外输出驱动电压；碳化硅功率开关，所述碳化硅功率开关的控制端与栅极电阻的第一端连接，所述栅极电阻的第二端与所述输出端口连接；第一保护开关，所述第一保护开关的控制端连接在所述输出端口与所述栅极电阻之间，所述第一保护开关的第一端通过第一电容接地，所述第一保护开关的第二端与所述碳化硅功率开关的控制端连接；当所述碳化硅功率开关处于关闭状态时，所述驱动芯片通过所述输出端口向外输出负压。

可选地，所述驱动芯片还设置有钳位端口，所述钳位端口连接在所述栅极电阻与所述输出端口之间。

可选地，所述驱动芯片的输出端口连接有第二电容，所述第二电容与所述栅极电阻连接，所述钳位端口连接在所述栅极电阻与所述第二电容之间。

可选地，该保护电路还包括：钳位电路，与所述栅极电阻并联。

可选地，所述钳位电路包括：第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述碳化硅功率开关的控制端连接；第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述第一电阻的第二端连接，所述第一二极管的阴极与所述栅极电阻靠近所述驱动芯片的一端连接。

可选地，所述第一保护开关为PNP型三极管。

可选地，该保护电路还包括：第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第一保护开关的控制端连接，所述第二电阻的第二端与所述栅极电阻的第二端连接。

可选地，该保护电路还包括：第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述碳化硅功率开关的控制端连接，所述第二二极管的阴极与所述第一保护开关的第二端连接。

可选地，该保护电路还包括：去饱和电路，所述去饱和电路的一端与所述驱动芯片的去饱和端口连接，所述去饱和电路的另一端与所述碳化硅功率开关的第一端连接，所述碳化硅功率开关的第一端与供电电源连接。