[发明专利]多级降栅压型SiC-MOSFET驱动电路

摘要

本发明公开了一种多级降栅压型SiC‑MOSFET驱动电路，包括短路检测电路、关断逻辑控制电路、图腾柱电路、第一级降栅压电路与第二降栅压软关断电路；短路检测电路判断短路峰值电流检测短路故障真实发生，第一级降栅压电路将SiC‑MOSFET门极电压降低并维持至最大短路耐受时间，提高器件的短路穿越能力；通过第二级降栅压电路进一步降低门极电压实现软关断，从而抑制住关断电压尖峰。本发明保证SiC‑MOSFET在短路工况下安全关断并有效增加其短路耐受时间，提高故障穿越能力。

主权项

1.一种多级降栅压型SiC‑MOSFET驱动电路，其特征在于，包括短路检测电路(1)关断逻辑控制电路(2)、图腾柱电路(3)、第一级降栅压电路(4)和第二级降栅压软关断电路(5)；所述短路检测电路(1)包括第一比较器(CMP₁)、缓冲电阻(R₁)、缓冲电容(C₁)和第二比较器(CMP₂)；所述第一比较器同相输入端与检测电压v_desat相连，反相输入端与阈值电压V_ref相连，该连接点同时与第二比较器的反相输入端连接；所述第一比较器输出引脚与缓冲电阻一端连接，该连接点同时与第一级降栅压电路(4)的第三开关管(S₃)门极连接；所述缓冲电阻的另一端与缓冲电容的一端连接，该连接点同时与第二比较器的同相输入端引脚连接，缓冲电容的另一端接地；所述第二比较器的输出与关断逻辑控制电路(2)的输入引脚1连接；所述关断逻辑控制电路(2)的输入引脚2连接PWM驱动信号，输入引脚3连接第一比较器的输出，输出引脚4与第二级降栅压软关断电路(5)的第四开关管(S₄)门极相连，输出引脚5连接EN使能端；所述图腾柱电路(3)包括上端P‑MOSFET开关管(S₁)与下端N‑MOSFET开关管(S₂)；所述上端P‑MOSFET开关管门极与下端N‑MOSFET开关管门极相连，该连接点与电平调理电路的输出相连；上端P‑MOSFET开关管源极与驱动正压V_CC连接，漏极连接驱动导通电阻(R_on)，下端N‑MOSFET开关管源极与驱动负压V_EE连接，漏极连接驱动关断电阻(R_off)；所述第一级降栅压电路(4)包括第一二极管(D₁)、第二电阻(R₂)与第三开关管(S₃)；第一二极管一端与第二电阻一端相连，第二电阻另一端和第三开关管漏极相连，第三开关管源极接地；所述第二级降栅压软关断电路(5)包括第二二极管(D₂)、第三电阻(R₃)与第四开关管(S₄)；第二二极管一端与第三电阻一端相连，第三电阻另一端与第四开关管漏极相连，第四开关管源极接地；驱动导通电阻(R_on)另一端与SiC‑MOSFET门极相连，驱动关断电阻(R_off)另一端与SiC‑MOSFET门极相连；第一二极管另一端与SiC‑MOSFET门极相连，第二二极管另一端与SiC‑MOSFET门极相连。