[發明專利]一種簡單可靠低成本碳化硅功率開關器件驅動電路

有效

• 申請號: 201810028920.2
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108063542B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 趙振興;李立;龔志鵬;曾鋼燕;康迎曦;向道樸;胡鶴宇
• 申請（專利權）人: 湖南工程學院
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088;H02M1/38;H02M3/335
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 劉先榮

1.一種簡單可靠低成本碳化硅功率開關器件驅動電路，其特征在于，所述驅動電路包括：全橋推挽電路、隔離驅動變壓器、柵極正壓驅動電路、柵極負壓驅動電路；全橋推挽電路由兩個N型MOSFET和兩個P型MOSFET組成，全橋推挽電路前后橋臂的中心通過一個并聯RC電路與隔離驅動變壓器的初級繞組分別相連；所述隔離驅動變壓器的兩個次級繞組與柵極正壓驅動電路、柵極負壓驅動電路一起完成上、下橋臂碳化硅功率器件的直接驅動；

所述隔離驅動變壓器初級繞組的匝數和兩個次級繞組的匝數相等，兩個次級繞組的同名端位置相反；

所述隔離驅動變壓器的兩個次級繞組都有一個抽頭，抽頭將次級繞組分成兩個繞組部分，各繞組之間的匝數關系如下：

式中，n₁為初級繞組匝數，n₂和n₃分別為上橋臂驅動次級繞組匝數和下橋臂驅動初級繞組匝數，n₂₁和n₂₂是次級繞組n₂被抽頭分成的兩部分繞組的匝數，n₃₁和n₃₂是次級繞組n₃被抽頭分成的兩部分繞組的匝數；

所述柵極負壓驅動電路包括部分次級繞組(n₂₂，n₃₂)，放電電阻(R_fH，R_fL)，放電MOSFET管(Q_fH，Q_fL)，柵源電阻(R_gsH，R_gsL)，柵源電容(C_gsH，C_gsL)組成；

所述放電MOSFET管(Q_fH，Q_fL)為次級繞組自驅動，當上橋臂驅動次級繞組n₂同名端為高電平，放電MOSFET管Q_fH的柵源電壓為負，處于關斷狀態；當下橋臂驅動次級繞組n₃異名端為高電平時，放電MOSFET管Q_fL的柵源電壓為負，處于關斷狀態；反之，當上橋臂驅動次級繞組n₂異名端為高電平，放電MOSFET管Q_fH的柵源電壓為正，處于導通狀態；當下橋臂驅動次級繞組n₃同名端為高電平時，放電MOSFET管Q_fL的柵源電壓為正，處于導通狀態；

所述柵極正壓驅動電路包括次級繞組(n₂，n₃)，柵極電阻(R_gH，R_gL)，二極管(D_1H，D_1L)，柵源電阻(R_gsH，R_gsL)，柵源電容(C_gsH，C_gsL)組成。