[發明專利]一種適用于SiC MOSFET并聯的驅動電路

在審

• 申請號: 202010593518.6
• 申請日: 2020-06-27
• 公開（公告）號: CN111697800A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 張雷;趙婧琳;孫藝鶴;任磊;楊德健;嚴秋鋒
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種適用于SiC MOSFET并聯的驅動電路，包括：柵極電阻R_gx；輔助源極電阻R_sx，并設有并聯于該電阻的肖特基二極管D_sx；設置柵極和源極之間的普通低壓Si MOSFET管Q_x。本發明公開的是一種普適的并聯SiC MOSFET驅動電路結構，SiC MOSFET的可并聯數沒有限制。柵極電阻R_gx一端與SiC MOSFET M_x柵極相連；普通低壓Si MOSFET Q_x漏極連接在SiC MOSFET的柵極，源極連接在SiC MOSFET的源極兩端；源極電阻R_sx一端連接SiC MOSFET M_x的源極；所有SiC MOSFET的漏極連接在一起成公共漏極端D，柵極電阻R_gx的另一端連接在一起成公共柵極端G，本發明克服了并聯的SiC MOSFET開關速度不平衡、柵極閾值電壓不統一以及雜散電感帶來的并聯環流問題，并且可以對SiC MOSFET形成有效的保護。

技術領域

本發明涉及驅動電路技術領域，具體為一種適用于SiC MOSFET并聯的驅動電路。

背景技術

隨著SiC MOSFET等寬禁帶半導體器件的出現，電力電子設備可以工作在更高的工作電壓、功率、功率密度、開關頻率、工作溫度下，并可以實現更小的體積、損耗等。SiCMOSFET相較于傳統器件Si IGBT，可應用在更高開關頻率、更高功率密度的場合，其性能明顯優于Si IGBT。但由于工藝技術的限制，單個SiC MOSFET器件的耐流值有限，還無法完全取代Si IGBT，只能適用于小電流等級的應用場合。將具有低電流承受能力的SiC MOSFET器件應用于大電流應用場合，需要將SiC MOSFET單管進行并聯，從而達到提高電流等級的目的。

由于制造工藝的差別及誤差，即使是同一批的SiC MOSFET，其特性也存在一定的差異。另外，電路的寄生參數也無法保證完全一致。因此，多個SiC MOSFET并聯運行時通常會有電流不均衡的問題，其中包括，開關過程中出現的動態電流的不均衡以及導通時刻的靜態電流不均衡問題。由于不均衡電流的存在，容易使其中部分SiC MOSFET流通巨大的電流，造成器件的損壞。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種適用于SiC MOSFET并聯的驅動電路，能夠保證并聯的各SiC MOSFET的電流實現均衡,有效避免由于電流應力不均造成的器件損壞現象，并對各SiC MOSFET器件進行有效地保護，延長使用壽命,提升并聯器件的電氣性能和耐用性。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種適用于SiC MOSFET并聯的驅動電路，包括：兩個SiC MOSFET：第一SiC MOSFET管、第二SiC MOSFET，兩個體二極管：第一體二極管、第二體二極管，兩個柵極電阻：第一柵極電阻、第二柵極電阻，兩個源極電阻：第一源極電阻、第二源極電阻，兩個肖特基二極管：第一肖特基二極管、第二肖特基二極管，兩個柵源極SiMOSFET：第一柵源極SiMOSFET管、第二柵源極SiMOSFET管；其中，所述第一SiCMOSFET管漏極與第一體二極管陰極、第二SiCMOSFET管漏極、第二體二極管陰極相連接構成公共漏極D；公共柵極G端經第一柵極電阻連接到第一柵源極Si MOSFET管漏極和第一SiCMOSFET管柵極，經第二柵極電阻連接到第二柵源極Si MOSFET管漏極和第二SiC MOSFET管柵極。

優選的，公共端AS與第一源極電阻一端、第一肖特基二極管陽極、第二源極電阻一端、第二肖特基二極管陽極相連。

優選的，公共源極S與第一源極電阻另一端、第一肖特基二極管陰極、第一柵源極Si MOSFET管源極、第一SiC MOSFET管源極、第一體二極管D₁陽極、第二源極電阻另一端、第二肖特基二極管陰極、第二柵源極Si MOSFET管源極、第二SiC MOSFET管源極、第二體二極管陽極相連。