用于碳化硅MOSFET逆变器的驱动器件制造技术

本发明专利技术提供一种用于碳化硅MOSFET逆变器的驱动器件，包括：驱动板，驱动板用于将外部信号产生单元产生的脉冲信号进行放大以得到驱动信号；一个或多个门极PCB板，其中一个或多个并行连接的碳化硅MOSFET中的每个分别通过一个对应的门极PCB板直接连接至驱动板，以使驱动信号以一个或多个门极PCB板为媒介传输至一个或多个碳化硅MOSFET。通过采用门极PCB板作为传输途径，保持脉冲驱动信号在传输过程中的波形稳定性，降低杂散参数的干扰，提高抗干扰性能，从而解决高频高压条件下碳化硅MOSFET的驱动问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件的设计，尤其涉及一种用于碳化硅MOSFET逆变器的驱动器件。
技术介绍
碳化硅(SiC)器件作为近几年出现的新型功率器件，在高温、高频等方面有着不同于传统硅材料的优势。因而，这种新材料受到广泛的研究，并在工业冶金、医疗、交通、航空航天等方面有着广泛的应用。碳化硅MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管)可以在800KHz以上的高频率下工作，通过多个碳化硅MOSFET的并联，可组成大功率高频逆变器。硅MOSFET同碳化硅MOSFET相比，开关损耗和导通损耗大，耐压低，在800KHz以上应用，所需驱动功率大，尤其是器件并联工作时对驱动和保护的要求很高；而碳化硅MOSFET所需驱动功率小，损耗小，更加适合高频条件下并联工作，可提高逆变器的工作效率。但是碳化硅MOSFET的驱动技术目前还不够成熟，尤其需要可驱动多个碳化硅MOSFET的并联型驱动器，以解决高频高压条件下碳化硅MOSFET的驱动和保护问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种可以用于高频高压条件下、抗干扰性能好、保证驱动信号稳定传输的用于碳化硅MOSFET逆变器的驱动器件。根据本专利技术实施例的用于碳化硅MOSFET逆变器的驱动器件，包括:驱动板，所述驱动板用于将外部信号产生单元产生的脉冲信号进行放大以得到驱动信号；一个或多个门极PCB板，其中一个或多个并行连接的碳化硅MOSFET中的每个分别通过一个对应的门极PCB板直接连接至所述驱动板，以使所述驱动信号以所述一个或多个门极PCB板为媒介传输至所述一个或多个碳化硅M0SFET。根据本专利技术实施例的用于碳化硅MOSFET逆变器的驱动器件，通过采用门极PCB板作为传输途径，保持脉冲驱动信号在传输过程中的波形稳定性，降低杂散参数的干扰，提高抗干扰性能，保证脉冲驱动信号的稳定传输，从而解决高频高压条件下碳化硅MOSFET的驱动问题。另外，根据本专利技术上述实施例的用于碳化硅MOSFET逆变器的驱动器件，还可以具有如下附加的技术特征:在一些实施例中，在每个所述门极PCB板上接近所述碳化硅MOSFET处设置有门极电阻。通过设置门极电阻，可以防止高频率时门极信号震荡，并且可以调节器件的开关速度，从而减小开关电压的峰值。另外，将门极电阻设置在距离碳化硅MOSFET较近的位置，离散参数小。在一些实施例中，用于碳化硅MOSFET逆变器的驱动器件还包括:隔离单元，所述隔离单元连接在所述外部信号产生单元与所述驱动板之间，用于将所述脉冲信号传输至所述驱动板。 在一些实施例中，所述隔离单元为PCB变压器隔离芯片。传统的采用脉冲变压器作为信号产生单元和驱动板之间的隔离器件，由于脉冲变压器存在漏感和杂散参数不一致的问题，从而导致输出的波形延时不一致。而在本专利技术实施例中，采用PCB变压器隔离芯片作为信号产生单元和驱动板之间的隔离器件，在保证高电压隔离的同时，提高脉冲传输的一致性，可以将高频信号的传输延时控制在5ns之内。在一些实施例中，所述驱动板包括:脉冲整形单元，所述脉冲整形单元与所述隔离单元连接，用于对所述隔离单元输出的脉冲信号进行脉冲整形；以及脉冲放大单元，所述脉冲放大单元连接在所述脉冲整形单元与所述一个或多个门极PCB板之间，用于对所述脉冲整形单元输出的脉冲信号进行放大以得到所述驱动信号。在一些实施例中，所述驱动板还包括:保护单元，所述保护单元与所述脉冲整形单元连接，用于对所述脉冲信号及所述一个或多个碳化硅MOSFET提供脉冲正压保护、脉冲负压保护以及门极保护。通过提供保护单元，可以在脉冲驱动信号发生异常时，快速有效地保护碳化硅M0SFET，防止误动作，提高器件的可靠性。在一些实施例中，所述隔离单元设置在所述驱动板上，可以节省空间。在一些实施例中，所述每个门极PCB板的一端与一个对应的碳化硅MOSFET直接连接，另一端与所述驱动板直接连接。【附图说明】本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:图1是根据本专利技术实施例的用于碳化硅MOSFET逆变器的驱动器件的结构示意图；图2是根据本专利技术实施例的用于碳化硅MOSFET逆变器的驱动器件的电路原理框图。【具体实施方式】下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术实施例提供一种用于碳化硅MOSFET逆变器的驱动器件，用于驱动高频高压条件下并联工作的多个碳化硅M0SFET。图1为根据本专利技术实施例的用于碳化硅MOSFET逆变器的驱动器件的结构示意图。如图1所示，该用于碳化硅MOSFET逆变器的驱动器件包括:驱动板100和门极PCB板200。驱动板100用于将外部信号产生单元产生的脉冲信号进行放大以得到驱动信号。门极PCB板200的数量与并联的碳化硅MOSFET的数量一致。图1所示为5个门极PCB板200分别与5只并联的碳化硅MOSFET 300直接连接，以使驱动板100产生的驱动信号以5个门极PCB板200为媒介分别传输至5个碳化硅MOSFET 300。具体地，如图1所示，每个门极PCB板200的上端与一个对应的碳化硅MOSFET 300直接连接，每个门极PCB板200的下端与驱动板100直接连接。由于碳化硅MOSFET的门极电容小，所需驱动功率小，但是门极脉冲信号在传输过程中极易受杂散参数的干扰而导致波形不稳定。根据本专利技术实施例的用于碳化硅MOSFET逆变器的驱动器件，通过设置单独的门极PCB板作为传输脉冲驱动信号的途径，保持脉冲驱动信号在传输过程中的波形稳定性，降低杂散参数的干扰，提高抗干扰性能，保证脉冲驱动信号的稳定传输，从而解决高频高压条件下碳化硅MOSFET的驱动问题。在一个实施例中，在每个门极PCB板200上接近碳化硅MOSFET 300处设置有门极电阻202。通过设置门极电阻，可以防止高频率时门极信号震荡，并且可以调节器件的开关速度，从而减小开关电压的峰值。另外，将门极电阻202设置在距离碳化硅MOSFET 300较近的位置，离散参数小。图2是根据本专利技术实施例的用于碳化硅MOSFET逆变器的驱动器件的电路原理框图。如图2所示，外部信号产生单元(未示出)产生的脉冲信号经过驱动板100的放大得到驱动信号传输至各个门极PCB板(即图2中的门极板1至5)。在本实施例中，外部信号产生单元与驱动板100之间设置有隔离单元102。用于将脉冲信号传输至驱动板当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于碳化硅MOSFET逆变器的驱动器件，其特征在于，包括：驱动板，所述驱动板用于将外部信号产生单元产生的脉冲信号进行放大以得到驱动信号；一个或多个门极PCB板，其中一个或多个并行连接的碳化硅MOSFET中的每个分别通过一个对应的门极PCB板直接连接至所述驱动板，以使所述驱动信号以所述一个或多个门极PCB板为媒介传输至所述一个或多个碳化硅MOSFET。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚斌，李臣，柴艳鹏，王飞，张克斌，
申请(专利权)人：保定四方三伊电气有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13