[發(fā)明專利]高抗擾SiC MOSFET驅(qū)動(dòng)電路及工作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010059526.2
• 申請(qǐng)日: 2020-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN111181362B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張承慧;徐英輝;段彬;丁文龍;王孝乾;宋金秋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): H02M1/08
• 分類號(hào): H02M1/08;H02M1/088;H02M1/32
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

1.一種高抗擾SiC MOSFET驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，包括：依次串聯(lián)連接的用于產(chǎn)生負(fù)壓的負(fù)壓產(chǎn)生電路、用于調(diào)整充放電回路柵極電阻阻值的可變柵極電阻、以及正負(fù)壓串?dāng)_尖峰吸收電路；

所述正負(fù)壓串?dāng)_尖峰吸收電路包括依次串聯(lián)連接的負(fù)壓尖峰吸收電路和正壓尖峰吸收電路；所述負(fù)壓尖峰吸收電路包括三極管Q2、連接在三極管Q2發(fā)射極和SiC MOSFET源極之間電阻R6、連接在三極管Q2基極和發(fā)射極之間的電阻R4、以及連接在三極管Q2集電極和正壓尖峰吸收電路之間的電容C2與二極管D2的并聯(lián)支路；

所述二極管D2的陽(yáng)極與電容C2的一端連接，二極管D2的陰極與電容C2的另一端連接，電容C2的一端與正壓尖峰吸收電路的一端相連接，電容C2的另一端連接至三極管Q2的集電極，三極管Q2的發(fā)射極連接電阻R6的一端，電阻R6的另一端連接至SiC MOSFET的源極及正壓尖峰吸收電路的另一端；電阻R4的一端連至三極管Q2的基極，電阻R4的另一端與電阻R6的另一端相連。

2.如權(quán)利要求1所述的一種高抗擾SiC MOSFET驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述正壓尖峰吸收電路包括三極管Q1、連接在三極管Q1基極和發(fā)射極之間的電阻R5、以及連接在三極管Q1集電極和SiC MOSFET源極之間的電容C3。

3.如權(quán)利要求1所述的一種高抗擾SiC MOSFET驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述負(fù)壓產(chǎn)生電路包括：驅(qū)動(dòng)電源、推挽電路和RC并聯(lián)分壓電路；

所述推挽電路包括上NPN型三極管S1和下PNP型三極管S2，驅(qū)動(dòng)電源正極與三極管S1的集電極相連，驅(qū)動(dòng)電源負(fù)極與三極管S2的集電極相連；所述RC并聯(lián)分壓電路連接在推挽電路的中點(diǎn)處。

4.如權(quán)利要求3所述的一種高抗擾SiC MOSFET驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述RC并聯(lián)分壓電路包括：并聯(lián)連接的電阻R1和電容C1、以及與R1、C1并聯(lián)的電阻R2。

5.如權(quán)利要求4所述的一種高抗擾SiC MOSFET驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述RC并聯(lián)分壓電路的時(shí)間常數(shù)大于MOSFET開關(guān)管的開關(guān)周期。

6.如權(quán)利要求1所述的一種高抗擾SiC MOSFET驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述可變柵極電阻包括：并聯(lián)連接的二極管D1和電阻R3；所述電阻R3一端連接負(fù)壓產(chǎn)生電路的RC并聯(lián)分壓電路，另一端連接負(fù)壓尖峰吸收電路。

7.一種半橋電路，其特征在于，包括：由SiC MOSFET構(gòu)成的上橋臂和下橋臂；所述SiCMOSFET均采用權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的高抗擾SiC MOSFET驅(qū)動(dòng)電路。

8.一種半橋電路的工作方法，其特征在于，包括：

上橋臂MOSFET開關(guān)管完全關(guān)斷，下橋臂MOSFET開關(guān)管完全導(dǎo)通時(shí)，驅(qū)動(dòng)電源為下橋臂MOSFET開關(guān)管的柵源極電容充電，同時(shí)充電電流為下橋臂負(fù)壓產(chǎn)生電路的分壓電容充電；負(fù)壓尖峰吸收電路的三極管Q2導(dǎo)通，串?dāng)_抑制電容C2不接入回路；

下橋臂MOSFET開關(guān)管關(guān)斷，上橋臂MOSFET開關(guān)管開始關(guān)斷時(shí)，負(fù)壓尖峰吸收電路的三極管Q2導(dǎo)通，串?dāng)_抑制電容C2接入回路，用于吸收電流，消除負(fù)向電壓尖峰；

所述負(fù)壓尖峰吸收電路包括三極管Q2、連接在三極管Q2發(fā)射極和SiC MOSFET源極之間電阻R6、連接在三極管Q2基極和發(fā)射極之間的電阻R4、以及連接在三極管Q2集電極和正壓尖峰吸收電路之間的電容C2與二極管D2的并聯(lián)支路；

所述二極管D2的陽(yáng)極與電容C2的一端連接，二極管D2的陰極與電容C2的另一端連接，電容C2的一端與正壓尖峰吸收電路的一端相連接，電容C2的另一端連接至三極管Q2的集電極，三極管Q2的發(fā)射極連接電阻R6的一端，電阻R6的另一端連接至SiC MOSFET的源極及正壓尖峰吸收電路的另一端；電阻R4的一端連至三極管Q2的基極，電阻R4的另一端與電阻R6的另一端相連。