[發明專利]基于瞬時功率檢測的SiCMOSFET模塊短路檢測電路及短路檢測方法

在審

• 申請號: 202110644120.5
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113325332A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 文陽;楊媛
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G01R31/52
• 分類號: G01R31/52;G01R21/06
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

1.基于瞬時功率檢測的SiC MOSFET模塊短路檢測電路，與SiC MOSFET模塊連接進行短路檢測，其特征在于，包括漏極電壓采集電路、漏極電流采集電路、高速模擬乘法器U₂和高速比較器CP₁，所述漏極電壓采集電路輸入端與SiC MOSFET模塊漏極連接，輸出端與高速模擬乘法器U₂的乘積輸入端連接，所述漏極電流采集電路輸入端與SiC MOSFET模塊功率源極連接，輸出端與高速模擬乘法器U₂的乘積輸入端連接，高速模擬乘法器U₂的輸出端連接在高速比較器CP₁的輸入端，高速比較器CP₁的另一個輸入端接入SiC MOSFET模塊功率的參考閾值V_ref,p。

2.根據權利要求1所述的基于瞬時功率檢測的SiC MOSFET模塊短路檢測電路，其特征在于，所述漏極電流采集電路包括二極管D_S，所述二極管D_S的陽極連接在SiC MOSFET模塊功率源極，二極管D_S的陰極連接電阻R_S的一端，電阻R_S的另一端連接電容C_S，電阻R_S與電容C_S連接處還連接有MOS管T₁的漏極，電容C_S的另一端連接有MOS管T₁的源極，MOS管T₁的柵極連接反相器U₁的輸出端，反相器U₁的輸入端連接PWM信號。

3.根據權利要求2所述的基于瞬時功率檢測的SiC MOSFET模塊短路檢測電路，其特征在于，所述漏極電壓采集電路為RC分壓電路，所述漏極電壓采集電路包括一端與SiCMOSFET模塊漏極連接，另一端連接有電阻R₂的電阻R₁，所述電阻R₂另一端與高速模擬乘法器U₂的乘積輸入端連接，所述電阻R₁兩端并聯有電容C₂，所述電阻R₂兩端并聯有電容C₁。

4.根據權利要求3所述的基于瞬時功率檢測的SiC MOSFET模塊短路檢測電路，其特征在于，所述漏極電壓采集電路的比例分壓縮放系數為K₁，K₁*V_DS小于等于高速模擬乘法器U₂的最大輸入值，V_DS表示SiC MOSFET模塊的漏-源極電壓。

5.一種SiC MOSFET模塊短路檢測方法，應用如權利要求1所述的基于瞬時功率檢測的SiC MOSFET模塊短路檢測電路進行檢測，設定該檢測電路中高速比較器CP₁的另一個輸入端接入的SiC MOSFET模塊功率的參考閾值V_ref,p，其特征在于，具體包括：

漏極電壓采集電路實時采集的電壓值與SiC MOSFET模塊漏極電壓成比例關系，漏極電流采集電路實時采集的電流值與SiC MOSFET模塊漏極電流成比例關系，漏極電壓采集電路和漏極電流采集電路分別將采集的電壓值和電流值傳送到高速模擬乘法器U₂的乘積輸入端，經過高速模擬乘法器U₂計算得出瞬時功率值，并將瞬時功率值傳送給高速比較器CP₁；

在SiC MOSFET模塊開通狀態下，當瞬時功率值大于參考閾值V_ref,p時，高速比較器CP₁翻轉送出故障關斷信號，實現SiC MOSFET模塊的短路檢測。

6.根據權利要求5所述的一種SiC MOSFET模塊短路檢測方法，其特征在于，設定的所述參考閾值V_ref,p為SiC MOSFET模塊額定功率的1.5倍。