[发明专利]基于SiC MOSFET的过流及过欠压驱动保护系统

摘要

本发明公开了一种基于SiC MOSFET的过流及过欠压驱动保护系统，包括过流检测单元、过欠压检测单元、控制单元、驱动单元、钳位及软关断单元、第一MOSFET。本发明兼顾SiC MOSFET的过流保护，栅极过欠压保护以及检测系统抗干扰性强的特点，实现了错误状态数累积达到预设值时，栅极钳位并且软关断SiC MOSFET。错误状态数未达到预设值时，栅极钳位并采取周期性复位，提升了SiC MOSFET在应用电路中的稳定性以及检测反馈系统的抗干扰性。

主权项

1.一种基于SiC MOSFET的过流及过欠压驱动保护系统，包括过流检测单元、过欠压检测单元、驱动单元、钳位软关断单元、第一个SiC MOSFET，其特征在于，所述的过流检测单元的输入端与第一个SiC MOSFET的漏极相连，输出端连接控制单元的第一个输入端，所述的控制单元的第二个输入端与过欠压检测单元的输出端相连，所述的控制单元的第一个、第二个、第三个输出端分别与驱动单元的第一个输入端、驱动单元的第二个输入端、钳位软关断单元的输入端连接，所述的过欠压检测单元的第一个、第二个输入端分别连接驱动单元的第一个、第二个输出端，所述的驱动单元的第三个输出端、钳位软关断单元的输出端均与第一个SiC MOSFET栅极相连；其中，所述的过流检测单元，用于采样第一个SiC MOSFET的漏源电压，产生判断SiC MOSFET过流的逻辑信号；所述的过欠压检测单元，用于采样驱动单元中正电源VCC、负电源VEE的电压，产生判断SiC MOSFET栅极过欠压的逻辑信号；所述的控制单元，用于接收过欠压检测单元、过流检测单元的输出逻辑信号，并对错误状态计数，产生控制第一个SiC MOSFET开关、栅极钳位软关断的逻辑信号；所述的驱动单元，用于接收控制单元的输出逻辑信号完成第一个SiC MOSFET开关状态的切换；所述的钳位软关断单元，用于接收控制单元的输出逻辑信号完成第一个SiC MOSFET栅极的钳位及软关断；其中，所述的过流检测单元包括二极管D1、缓冲器buf、电阻R1、第一个电压比较器U1A、电容C1、电阻R2、第二个MOSFET、第一个非门INV1；所述的过流检测单元中二极管D1的负极连接第一个SiC MOSFET的漏极，二极管D1的正极分别连接缓冲器buf的输出端、电阻R1的一端，缓冲器buf的输入端连接正电源Vbuf，所述的过流检测单元中第一个电压比较器U1A的同相输入端与基准电压VREF1相连，第一个电压比较器U1A的反向输入端分别与电容C1的一端、电阻R1的另一端、电阻R2的一端相连，电容C1的另一端接地，第一个电压比较器U1A的输出端与控制单元中第二个锁存器U3F的S输入端相连，电阻R2的另一端与第二个MOSFET的漏极相连，第二个MOSFET的源极接地，第二个MOSFET的栅极连接第一个非门INV1的输出端，第一个非门INV1的输入端用于接收PWM输入信号。