[发明专利]一种基于栅极电荷的SiC MOSFET栅极故障诊断系统及诊断方法

摘要

本发明提供一种基于栅极电荷的SiC MOSFET栅极故障诊断系统,SiC MOSFET栅极故障诊断系统包括：栅极电荷检测电路、逻辑控制单元、放大器、第一电阻R1、第二电阻R2。该系统在SiC MOSFET运行状态中，对栅极电荷进行在线检测，根据在发生栅极故障时栅极电荷的变化情况进行栅极故障诊断，并对栅极短路故障和栅极开路故障进行识别。当栅极发生短路故障时，检测到的栅极电荷值将迅速增大到检测电路所允许的最大值；而当栅极发生开路故障时，检测到的栅极电荷在开关瞬态始终保持为零。本发明能够快速检测到栅极故障，以便SiC MOSFET应用系统及时停机，从而保护SiC MOSFET驱动板并防止SiC MOSFET发生二次故障。

主权项

1.一种基于栅极电荷的SiC MOSFET栅极故障诊断系统，其特征在于，所述诊断系统包括：栅极电荷检测电路，逻辑控制单元，放大器，第一电阻R1以及第二电阻R2；待测的SiC MOSFET的栅极分别与所述第一电阻R1第一端和所述第二电阻R2第一端相连，所述第一电阻R1第二端分别与所述放大器第一输出端和所述栅极电荷检测电路第一输入端相连，所述第二电阻R2第二端分别与所述放大器第二输出端和所述栅极电荷检测电路第二输入端相连；所述的逻辑控制单元第一输出端和第二输出端与所述放大器第一输入端和第二输入端相连，所述逻辑控制单元第三输出端、第一输入端、第二输入端分别与所述栅极电荷检测电路第三输入端、第一输出端、第二输出端相连；其中：所述逻辑控制单元第三输入端用于接收PWM脉冲信号，第四输出端用于发出故障信号；所述第一电阻R1和第二电阻R2，用于提取栅极电流以及作为栅极电阻使用；所述栅极电荷检测电路，用于对提取的栅极电流进行积分以采样栅极电荷，并产生判断栅极故障的逻辑信号；所述逻辑控制单元，用于接收栅极电荷检测电路故障信号，发出控制栅极电荷检测电路中开关的逻辑信号，并发出控制SiC MOSFET开通与关断的逻辑信号；所述放大器，用于接收逻辑控制单元输出的逻辑信号控制SiC MOSFET的开通与关断，所述的放大器包括：第一MOSFET M1、第二MOSFET M2、第三电阻R3以及第四电阻R4。