[發明專利]SiCMOSFET變換器的過流保護裝置及保護方法

有效

• 申請號: 201810273307.7
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108322033B
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 伍文俊;蔡雨希
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;G01R19/165
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 燕肇琪

1.SiCMOSFET變換器的過流保護裝置，其特征在于，包括：漏源電壓檢測單元(1)，所述漏源電壓檢測單元(1)依次連接邏輯處理單元(2)、脈沖封鎖單元(3)和SiCMOSFET(4)的柵極，所述漏源電壓檢測單元(1)還同時與SiCMOSFET(4)的漏極和源極連接，所述漏源電壓檢測單元(1)還連接脈沖封鎖單元(3)，所述脈沖封鎖單元(3)還同時與驅動單元(5)兩端和SiCMOSFET(4)的源極連接；

所述邏輯處理單元(2)包括或非門U1N，所述或非門U1N的第一輸入端與漏源電壓檢測單元(1)連接，或非門U1N的第二輸入端與電阻R7的一端相連，電阻R7另一端與發光二極管D2的陽極相連，發光二極管D2的陰極與參考地相連；所述或非門U1N還設有可與外部控制器相連的第二輸入端；所述或非門U1N的輸出端與與非門U2N的第一輸入端相連，與非門U2N的第二輸入端與與非門U3N的輸出端相連，與非門U2N的輸出端O2同時與脈沖封鎖單元(3)和與非門U3N的第一輸入端連接，所述與非門U3N的第二輸入端依次連接開關S和電源。

2.根據權利要求1所述的SiCMOSFET變換器的過流保護裝置，其特征在于，所述漏源電壓檢測單元(1)包括電阻Rd1，所述電阻Rd1同時連接電阻Rc和電阻Rd2，電阻Rd2還連接參考地；

所述電阻Rc還連接三極管Q的發射極，所述三極管Q的集電極連接參考地，所述三極管Q的基極同時與穩壓管Dz的陰極和電阻R3連接，電阻R3還同時與電阻R1的一端、電阻R2的一端連接，所述電阻R1另一端還與脈沖封鎖單元(3)連接；所述電阻R2另一端同時與脈沖封鎖單元(3)和SiCMOSFET(4)連接；所述穩壓管Dz的陽極與參考地相連；

所述電阻Rc還與比較器U1C的正輸入端連接，比較器U1C的負輸入端同時與電阻R4和可變電阻R5連接，電阻R4還與電源連接，可變電阻R5還與參考地相連接；

所述比較器U1C的輸出端O1同時連接電阻R6和邏輯處理單元(2)，電阻R6還與發光二極管D1的陽極連接，發光二極管D1的陰極與參考地連接；

所述電阻Rd1還與SiCMOSFET(4)連接。

3.根據權利要求1所述的SiCMOSFET變換器的過流保護裝置，其特征在于，所述脈沖封鎖單元(3)包括電阻Rg，電阻Rg一端與與非門U2N的輸出端O2相連，另一端連接mos管M的柵極，mos管M的漏極同時與SiCMOSFET(4)、電阻R1和驅動單元(5)的輸出端相連，mos管M的源極同時與SiCMOSFET(4)、電阻R2和驅動單元(5)的接地端相連。

4.根據權利要求3所述的SiCMOSFET變換器的過流保護裝置，其特征在于，所述SiCMOSFET(4)的源極同時連接電阻R2、mos管M的源極和參考地，SiCMOSFET(4)的柵極連接mos管M的漏極，SiCMOSFET(4)的漏極與電阻Rd1連接。

5.根據權利要求2所述的SiCMOSFET變換器的過流保護裝置，其特征在于，所述三極管Q為PNP型。

6.根據權利要求3所述的SiCMOSFET變換器的過流保護裝置，其特征在于，所述mos管M為N溝道型。

7.SiCMOSFET變換器的過流保護方法，其特征在于，采用權利要求2所述的SiCMOSFET變換器的過流保護裝置實現，按照如下步驟實現：

步驟一、查閱所選型號SiCMOSFET的數據手冊，結合其實際驅動電壓，確定該型號SiCMOSFET漏源電壓和漏極電流之間的輸出特性曲線；

步驟二、根據實際電路，確定過流保護閾值Idp；

步驟三、通過步驟一中的輸出特性曲線獲得達到過流保護閾值時SiCMOSFET的漏源電壓閾值Vdsr；

步驟四、根據公式計算出比較器負輸入端的給定值Vref，再根據公式調節可變電阻R5的阻值，

其中Rd1、Rd2、R4、R5分別為漏源電壓檢測單元中的電阻Rd1、電阻Rd2、電阻R4、可變電阻R5對應的阻值，VEE為所述SiCMOSFET變換器的過流保護裝置中的電源；

步驟五、接通電路，該電路即可根據實際電路狀態實現過流保護。