[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于高溫環(huán)境的SiC MOSFET驅(qū)動電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811048611.8
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN109462386B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張藝蒙;徐帥;呂紅亮;宋慶文;湯曉燕
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H03K17/081
• 分類號: H03K17/081;H03K17/687
• 代理公司: 西安嘉思特知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61230
• 代理人: 張捷

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于高溫環(huán)境的SiC MOSFET驅(qū)動電路，包括：電源、主驅(qū)動電路、驅(qū)動保護(hù)電路和SiC MOSFET；其中，電源連接主驅(qū)動電路和驅(qū)動保護(hù)電路；主驅(qū)動電路連接SiC MOSFET；驅(qū)動保護(hù)電路連接主驅(qū)動電路和SiC MOSFET本發(fā)明提供的一種應(yīng)用于高溫環(huán)境的SiC MOSFET驅(qū)動電路解決了電平移位電路中三極管開關(guān)速度與集電極電阻發(fā)熱之間的矛盾；減小輸出驅(qū)動電壓的上升時間和下降時間，還可以為SiC MOSFET提供更高頻率的驅(qū)動信號。欠壓檢測電路結(jié)構(gòu)大大簡化，提高了電路在高溫環(huán)境下的可靠性，減小了電路制造成本。通過過流保護(hù)電路中設(shè)置了保護(hù)延時，以防止過流保護(hù)電路的誤觸發(fā)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子電力技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于高溫環(huán)境的SiC MOSFET驅(qū)動電路。

背景技術(shù)

開關(guān)器件的驅(qū)動電路是所有功率變換器結(jié)構(gòu)的重要組成部分。它為開關(guān)器件提供足夠的驅(qū)動信號，通過將幅值較小的控制信號轉(zhuǎn)換為幅值滿足被驅(qū)動開關(guān)器件的驅(qū)動信號，來實現(xiàn)開關(guān)器件的開關(guān)功能。

傳統(tǒng)的硅基開關(guān)器件一般工作在低于150℃的環(huán)境下，在高于150℃的環(huán)境下無法工作。相較于硅基開關(guān)器件，碳化硅開關(guān)器件可以工作在更高溫度的環(huán)境下并且具有更快的開關(guān)速度。所以對于要在高溫環(huán)境下工作驅(qū)動電路必須具有耐高溫的特點并且能夠輸出高頻的驅(qū)動信號，這就要求驅(qū)動信號的上升沿和下降沿持續(xù)時間盡量短?，F(xiàn)有技術(shù)提出了一種針對高溫下SiC MOSFET驅(qū)動電路的設(shè)計方法，在其提出的驅(qū)動電路中采用了變壓器隔離，輸入信號經(jīng)過變壓器隔離之后發(fā)生畸變，通過在變壓器副邊接入互鎖電路將畸變后的輸入信號還原，之后通過電平移位電路將信號幅值抬升至能夠驅(qū)動SiC MOSFET的水平，最后經(jīng)過圖騰柱電路增強電路的驅(qū)動能力。

然而，上述現(xiàn)有技術(shù)的針對高溫下SiC MOSFET驅(qū)動電路的不足之處是：1)電路的傳輸延時較長；2)輸出的驅(qū)動電壓的上升時間和下降時間還有進(jìn)一步減小的空間。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于高溫環(huán)境的SiCMOSFET驅(qū)動電路。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

本發(fā)明實施例提供了一種應(yīng)用于高溫環(huán)境的SiC MOSFET驅(qū)動電路包括：電源、主驅(qū)動電路、驅(qū)動保護(hù)電路和SiC MOSFET；其中，

所述電源連接所述主驅(qū)動電路和所述驅(qū)動保護(hù)電路，用于給所述主驅(qū)動電路和所述驅(qū)動保護(hù)電路提供電壓信號；

所述主驅(qū)動電路連接所述SiC MOSFET，用于將接收的控制信號進(jìn)行放大并輸出；

所述驅(qū)動保護(hù)電路連接所述主驅(qū)動電路和所述SiC MOSFET，用于檢測所述主驅(qū)動電路的所述電壓信號，并根據(jù)檢測結(jié)果打開或關(guān)斷所述SiC MOSFET。

在本發(fā)明的一個實施例中，所述主驅(qū)動電路包括：變壓器隔離電路、驅(qū)動輔助電路、電平移位電路、圖騰柱電路、打開電阻和關(guān)斷電阻；其中，所述變壓器隔離電路連接所述電平移位電路；

所述驅(qū)動輔助電路連接所述變壓器隔離電路、電平移位電路、所述圖騰柱電路和所述SiC MOSFET的源極；

所述電平移位電路連接所述圖騰柱電路；

所述圖騰柱電路連接所述打開電阻和所述關(guān)斷電阻；

所述打開電阻和所述關(guān)斷電阻均連接所述SiC MOSFET的柵極；

所述驅(qū)動保護(hù)電路包括：欠壓檢測電路、過流檢測電路、保護(hù)執(zhí)行電路和過壓抑制電路；其中，

所述電源包括第一電壓源V1和所述第二電壓源V2；

所述欠壓檢測電路連接所述第一電壓源V1、所述第二電壓源V2和所述保護(hù)執(zhí)行電路；