[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于半橋電路的新型SiC MOSFET振蕩抑制電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010924021.8
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112234810B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王來利;楊成子;李華清;于龍洋;劉星爍;朱夢宇;裴云慶
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H03K17/081
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 房鑫

1.一種應(yīng)用于半橋電路的新型SiC MOSFET振蕩抑制電路，其特征在于，包括直流母線、第一SiC MOSFET管(Q1)、第二SiC MOSFET管(Q2)、第一鉗位電容器(C_c1)、第二鉗位電容器(C_c2)、第一回饋模塊、第二回饋模塊、負(fù)載端、第一收集二極管(D_H1)、第二收集二極管(D_H2)及低壓源；

直流母線與第二SiC MOSFET管(Q2)的漏極、第二鉗位電容器(C_c2)的一端及第一回饋模塊的一端相連接，第二SiC MOSFET管(Q2)的源極與第二收集二極管(D_H2)的負(fù)極、負(fù)載端、第一收集二極管(D_H1)的正極及第一SiC MOSFET管(Q1)的漏極相連接，第二收集二極管(D_H2)的正極及第二鉗位電容器(C_c2)的另一端與第二回饋模塊的一端相連接，第一收集二極管(D_H1)的負(fù)極與第一鉗位電容器(C_c1)的一端及第一回饋模塊的另一端相連接，低壓源與第一SiC MOSFET管(Q1)的源極、第二鉗位電容器(C_c2)的另一端及第二回饋模塊的另一端相連接；

所述第一回饋模塊包括第一開啟電阻(Rs1)、第一續(xù)流二極管(D_F1)及第一回饋電感(L_F1)，其中，直流母線與第一回饋電感(L_F1)的一端及第一開啟電阻(R_s1)的一端相連接，第一回饋電感(L_F1)的另一端與第一續(xù)流二極管(D_F1)的負(fù)極相連接，第一收集二極管(D_H1)的負(fù)極與第一開啟電阻(R_s1)的另一端及第一續(xù)流二極管(D_F1)的正極相連接；

所述第二回饋模塊包括第二開啟電阻(RS2)、第二續(xù)流二極管(D_F2)及第二回饋電感(L_F2)，其中，第二收集二極管(D_H2)的正極與第二回饋電感(L_F2)的一端及第二開啟電阻(R_S2)的一端相連接，第二回饋電感(L_F2)的另一端與第二續(xù)流二極管(D_F2)的負(fù)極相連接，低壓源與第二開啟電阻(R_S2)的另一端及第二續(xù)流二極管(D_F2)的正極相連接；

當(dāng)主功率回路通電時，直流母線電壓升高，第一鉗位電容器(C_C1)及第二鉗位電容器(C_C2)上的電壓分別通過第一開啟電阻(R_S1)及第二開啟電阻(R_S2)充電而升高，直到第一鉗位電容器(C_C1)及第二鉗位電容器(C_C2)上的電壓均達(dá)到直流母線電壓V_DC，主功率回路啟動過程結(jié)束；

在t₁-t₂時刻，在驅(qū)動電路的作用下，第一SiC MOSFET管(Q1)的漏源電壓v_{ds_Q1}升高，其中，v_{ds_Q1}低于直流母線的電壓V_DC，在主功率啟動電路的作用下，第一鉗位電容器(C_C1)兩端的電壓達(dá)到直流母線的電壓V_DC，第一收集二極管(D_H1)的負(fù)極電壓高于其正極電壓，第一收集二極管(D_H1)反向關(guān)斷，在此期間，第一鉗位電容器(C_C1)對第一SiC MOSFET管(Q1)的電壓變化沒有影響；

在t₂-t₃時刻，當(dāng)?shù)谝籗iC MOSFET管(Q1)的漏源電壓v_{ds_Q1}達(dá)到直流母線的電壓V_DC時，第一收集二極管(D_H1)開啟，并將第一鉗位電容器(C_C1)并聯(lián)到第一SiC MOSFET管(Q1)的漏源側(cè)，此時，第一鉗位電容器(C_C1)開始鉗制第一SiC MOSFET管(Q1)的漏源電壓v_{ds_Q1}，限制關(guān)斷過電壓及振蕩，并一直持續(xù)到直流母線的電流過零為止；

在t₃-t₄時刻，在t₃時刻，第一SiC MOSFET管(Q1)的關(guān)斷過程結(jié)束，第一SiC MOSFET管(Q1)的漏源電壓v_{ds_Q1}降至直流母線的電壓V_DC，第一收集二極管(D_H1)關(guān)斷，由于第一鉗位電容器(C_C1)獲得所有的振蕩能量，第一鉗位電容器(C_C1)兩端的電壓V_cc1達(dá)到V_{ccl_MAX}并且高于直流母線的電壓V_DC，此時，儲存在第一鉗位電容器(C_C1)中的能量開始通過第一續(xù)流二極管(D_F1)及第一回饋電感(L_F1)釋放到直流側(cè)，第一鉗位電容器(C_C1)兩端的電壓V_cc1下降，能量反饋電流i_F上升，直到t₄時刻，第一鉗位電容器(C_C1)兩端的電壓V_cc1再次等于母線電壓V_DC；

在t₄-t₅時刻，第一鉗位電容器(C_C1)兩端的電壓V_cc1繼續(xù)下降，導(dǎo)致第一收集二極管(D_H1)導(dǎo)通，第一SiC MOSFET管(Q1)的漏源電壓v_{ds_Q1}與直流母線的電壓V_DC相同，在第一回饋電感(L_F1)的影響下，第一回饋電感(L_F1)的電感電流i_F保持，形成一條通過第一收集二極管(D_H1)到達(dá)負(fù)載側(cè)的回路，直到第一回饋電感(L_F1)的電感電流i_F降為零為止。