[發明專利]一種SiC MOSFET驅動保護電路及其保護方法

有效

• 申請號: 201810968972.8
• 申請日: 2018-08-23
• 公開（公告）號: CN109302169B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 任強;趙雪峰;席小鷺
• 申請（專利權）人: 北京長峰天通科技有限公司
• 主分類號: H03K17/687
• 分類號: H03K17/687;H03K17/16
• 代理公司: 長沙啟昊知識產權代理事務所(普通合伙) 43266
• 代理人: 謝珍貴

1.一種SiC MOSFET驅動保護電路，其特征在于，包括采樣比較模塊、信號鎖存及邏輯控制模塊、外部控制模塊和誤開通抑制執行模塊；

所述采樣比較模塊在SiC MOSFET關斷期間，完成對柵極信號的采樣，以及與參考電壓信號進行比較，比較為干擾信號時向信號鎖存及邏輯控制模塊發送觸發信號；

所述信號鎖存及邏輯控制模塊依據觸發信號對處于關斷期間的SiC MOSFET關斷狀態進行鎖存，并將鎖存信號發送所述外部控制模塊和所述誤開通抑制執行模塊；

所述信號鎖存及邏輯控制模塊包括邏輯電路、鎖存電路、放大電路和場效應管Q1；

所述邏輯電路包括兩個異或門，分別為異或門U1及異或門U4、三個與門，分別為與門U2、與門U7及與門U8和一個或門U9；

所述鎖存電路包括RS觸發器U3、電阻R3和電容C4；

所述放大電路包括放大器U5和放大器U6；

異或門U1的第一輸入端、異或門U4的第二輸入端和RS觸發器U3的S端連接比較器AR1的輸出端，異或門U1的輸出端連接與門U2的第一輸入端，與門U2的輸出端連接到RS觸發器U3的R端、異或門U4的第一輸入端和與門U7的第一輸入端，異或門U4的輸出端連接與門U7的第二輸入端，與門U7的輸出端連接或門U9的第二輸入端；

RS觸發器U3的Q端通過放大器U5連接場效應管Q1的柵極，場效應管Q1的漏極分別連接電阻R3、電容C4、與門U8的第一輸入端、異或門U1的第二輸入端和與門U2的第二輸入端； RS觸發器U3的Q非端通過放大器U6連接與門U8的第二輸入端，與門U8的輸出端連接或門U9的第一輸入端；

所述外部控制模塊通過接收所述信號鎖存及邏輯控制模塊發出的鎖存信號后，實時監測所述鎖存信號的變化，以及依據監測鎖存信號的變化調整SiC MOSFET的工作頻率；

所述誤開通抑制執行模塊根據所述信號鎖存及邏輯控制模塊發出的鎖存信號，觸發一個非SiC MOSFET的MOSFET器件導通。

2.根據權利要求1所述的SiC MOSFET驅動保護電路，其特征在于，所述采樣比較模塊包括參考電壓信號采集電路、柵極信號采集電路和比較器AR1；

所述參考電壓信號采集電路包括電容C1、電阻R1、穩壓二極管D1和電源VCC；電容C1和電阻R1的第一端均連接電源VCC，電容C1的第二端連接穩壓二極管D1的第一端，穩壓二極管D1的第二端和電阻R1的第二端連接比較器AR1的正輸入端；

所述柵極信號采集電路包括電容C2、電容C3和電阻R2；電容C2和電阻R2的第一端連接柵極干擾信號檢測入口，電容C2的第二端連接電容C3的第一端，電容C3的第二端和電阻R2的第二端連接比較器AR1的負輸入端。

3.根據權利要求2所述的SiC MOSFET驅動保護電路，其特征在于，比較器AR1在輸入柵極信號電壓大于等于參考電壓時，輸出低電平信號；

輸入柵極信號電壓小于參考電壓時，采樣比較模塊輸出高電平信號。

4.根據權利要求3所述的SiC MOSFET驅動保護電路，其特征在于，參考電壓設置為1.8V～2.0V。

5.根據權利要求1所述的SiC MOSFET驅動保護電路，其特征在于，所述外部控制模塊包括信號處理及控制接口和處理器，所述處理器與SiC MOSFET器件連接，用于實時監測和評估所述鎖存及邏輯控制模塊發出的鎖存信號。

6.根據權利要求5所述的SiC MOSFET驅動保護電路，其特征在于，信號處理及控制接口包括信號處理及控制入口、信號處理及控制出口；

信號處理及控制入口、處理器、信號處理及控制出口依次連接；

所述信號處理及控制入口與所述信號鎖存及邏輯控制模塊連接，在接收信號后由處理器對信號進行處理；

處理器在處理之后，通過所述信號處理及控制出口控制SiC MOSFET器件的開通與關斷。