[发明专利]一种大功率SiC型MOSFET的隔离驱动电路

说明书

本发明公开了一种大功率SiC型MOSFET的隔离驱动电路，包括变压器隔离部分、控制部分、功率驱动部分、抖动抑制部分和功率MOSFET部分，所述变压器隔离部分的一侧连接有控制部分，所述控制部分包括R1、R3、R5、R7、R9、R11、N1、NM1、D1、D2、D5与D7，所述控制部分的一侧连接有功率驱动部分，所述功率驱动部分包括R13、R15、N3、D9、P1、C1与C3，所述功率驱动部分的一侧连接有抖动抑制部分，所述抖动抑制部分包括R17、R18、R21、D11、N5、P3、PM1与PM1GND，所述抖动抑制部分的一侧连接有功率MOSFET部分。本发明通过该电路与之前的驱动电路相比，有效地对控制驱动、功率驱动进行了划分，功率电的异常不会影响控制的时序，控制的电流回路在前期就进行了隔离和防护。

技术领域

本发明涉及隔离驱动电路技术领域，具体为一种大功率SiC型MOSFET的隔离驱动电路。

背景技术

当前阶段，电源变换、电机控制的新需求要求功率密度越来越高，在单位体积内的功率变换越来越大，相对应的主要功率变换元器件MOSFET开始进入SiC、GaN的应用，SiC、GaN器件适用于高频的开关切换，相对应的MOSFET驱动要求快速响应、死区时间严格控制、负压保障不引起MOSFET的误开通。在航空领域，MOSFET驱动还要求能满足-55℃低温启动和工作、高可靠性、电磁兼容适应好，以及故障时对产品的影响小，现有国产MOSFET驱动无法满足航空产品的使用，尤其是3kW大功率以上，一是MOSFET并联后会带来驱动电流的增加，现有的MOSFET驱动一般在3A以下，二是MOSFET并联后，最外层的MOSFET的驱动线缆过长会带来PCB感抗的增加，当驱动频率达到500kHz以上时，PCB感抗带来的扰动会非常明显，这两个问题会使航空领域的产品在进行供电兼容性试验时，高侧MOSFET的源极不稳定，经常造成MOSFET的损坏，进而影响产品的损坏，严重时会产生短路大电流，造成系统汇流条的波动。

现有的SiC型MOSFET的隔离驱动电路在大功率应用时，存在多管并联使用，此时驱动电路开关响应慢、驱动反向不稳定抖动、PCB路径长的驱动抖动、驱动可靠性不高，同时驱动没有考虑失效模式的影响，尤其是对系统的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大功率SiC型MOSFET的隔离驱动电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大功率SiC型MOSFET的隔离驱动电路，包括变压器隔离部分、控制部分、功率驱动部分、抖动抑制部分和功率MOSFET部分，其特征在于：所述变压器隔离部分的一侧连接有控制部分，所述控制部分包括R1、R3、R5、R7、R9、R11、N1、NM1、D1、D2、D5与D7，所述控制部分的一侧连接有功率驱动部分，所述功率驱动部分包括R13、R15、N3、D9、P1、C1与C3，所述功率驱动部分的一侧连接有抖动抑制部分，所述抖动抑制部分包括R17、R18、R21、D11、N5、P3、PM1与PM1GND，所述抖动抑制部分的一侧连接有功率MOSFET部分，所述功率MOSFET部分包括R23，所述功率MOSFET部分的底部并联有功率MOSFET部分。

优选的，所述R1构成一个驱动电流回路，所述R13抑制图腾柱电路的最大电流。

优选的，所述D7为18V稳压。

优选的，所述功率MOSFET部分的结电容分为两个路径，一是R9，二是会通过R3、驱动变压器的线圈、R5、R7、N1的be结来三个路径，形成三个放电回路。

优选的，所述三个放电回路使得PWM控制在死区时，MOSFET的结电容能快速放电结束。

优选的，所述R5流经电流时，NM1的GS形成电压，NM1的DS导通。

有益效果

本发明提供了一种大功率SiC型MOSFET的隔离驱动电路，具有以下优点：