[發明專利]一種碳化硅場效應管的控制電路、功率模塊及電力變換器

有效

• 申請號: 202110280155.5
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN112886795B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 蘭欣;崔曉;劉祥龍
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M1/088;H02M1/36
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 祖之強

本發明提供了一種碳化硅場效應管的控制電路、功率模塊及電力變換器，該控制電路包括：供電電路、驅動電阻、供電啟動電路、延時電路和第三開關管，所述供電電路、驅動電阻以及待控制的SIC MOSFET電路依次連接，供電啟動電路連接延時電路，供電啟動電路和延時電路共同設置在供電電路和第三開關管之間，供電啟動電路輸出電壓的正負控制第三開關管的開通或關斷。

技術領域

本發明屬于電力電子相關技術領域，具體涉及一種碳化硅場效應管的控制電路、功率模塊及電力變換器。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本發明相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

寬禁帶碳化硅功率器件具有高溫、高開關速度和低導通電阻等特點，其開關損耗低，開關頻率高，對實現電力電子變換器的高效率及高功率密度具有明顯優勢。在新能源發電領域有巨大的應用前景，因此研究碳化硅功率器件高速應用技術具有較大意義。

但是碳化硅功率器件的高開關速度也為其應用帶來了一些問題，目前在一些文獻中大多采用多控制信號來控制不同的開關管從而進一步為功率器件柵極提供不同驅動電壓的驅動方式。但是這種驅動方式無法控制各個驅動信號之間的時間間隔，并且驅動難度較大，最終會導致碳化硅功率器件的開關速度降低，無法發揮出其良好的性能優勢。

所以本發明設計出一種結構和控制邏輯簡單且易于實現的驅動電路，可以有效地控制各個開關管的信號。從而使得碳化硅功率器件的優良性能得到充分的發揮與利用。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提出了一種碳化硅場效應管的控制電路、功率模塊及電力變換器，在不增加控制難度的情況下，充分發揮SIC MOSFET高速開關的性能優勢，提高關斷時的驅動電壓，實現高速關斷。

根據一些實施例，本發明采用如下技術方案：

第一方面本發明提供了一種碳化硅場效應管的控制電路、功率模塊及電力變換器。

一種碳化硅場效應管的控制電路，包括供電電路、驅動電阻、供電啟動電路、延時電路和第三開關管，所述供電電路、驅動電阻以及待控制的SIC MOSFET電路依次連接，供電啟動電路連接延時電路，供電啟動電路和延時電路共同設置在供電電路和第三開關管之間，供電啟動電路輸出電壓的正負控制第三開關管的開通或關斷。

第二方面本發明提供了一種功率模塊。

一種功率模塊，所述功率模塊的電力變換電路的開關管采用第一方面所述的碳化硅場效應管的控制電路提供驅動電壓。

第三方面本發明提供了一種電力變換器。

一種電力變換器，所述電力變換器采用第一方面所述的碳化硅場效應管的控制電路，用于為變換器中的開關管提供驅動電壓。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

本發明在不增加控制難度的同時，開通采用兩級電平關斷方式，實現快速關斷。

本發明采用并聯的延時電路，實現兩級電平之間的切換時間可調。

本發明設計簡單，可以降低開關損耗和導通損耗。

本發明附加方面的優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

構成本發明的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。

圖1是本發明的電路結構示意圖；

圖2是本發明的半橋電路示意圖；

圖3是本發明關斷時驅動電阻電流波形圖；