一种SiC功率器件控制方法及装置器制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种SiC功率器件控制方法及装置，其中方法包括：模拟信号采样模块对SiC功率器件的工作电压及电流进行采样，将采集到的采样信号发送至故障处理模块和MCU模块；故障处理模块接收采样信号，并将采样信号与设定值进行比较，获得比较结果，将比较结果发送至MCU模块；MCU模块对采样信号进行预处理，得到采样真实值，并将采样真实值经过数字加速器的快速控制算法进行计算，得到计算结果，根据计算结果生成PWM波，并输出PWM波；以及MCU模块接收比较结果，根据比较结果进行故障处理。采用的硬件电路简单，模拟采样精准，系统可靠稳定，通讯时效性强，控制相关设备动态性能良好，便于SiC功率器件安全，精准、稳定的控制。

A Control Method and Device for SiC Power Device

【技术实现步骤摘要】
一种SiC功率器件控制方法及装置器
本专利技术涉及电力电子新材料器件控制器领域，尤其涉及一种SiC功率器件控制方法及装置。
技术介绍
近些年来能源和环境问题日益凸显，节能环保和低碳发展逐渐成为全球共识。降低能耗、提升能源使用效率是当今世界各国节能减排的重大举措。SiC功率器件是第三代半导体，较传统的Si器件，具有宽禁带，临界电场击穿强度高和导热率高等特征。新型材料SiC功率器件阻断电压高、通态电阻低、开关损耗小且耐高温工作，能大幅度降低系统的功耗，缩小系统的体积。因此，采用新型SiC功率器件可使电力电子系统的功率、温度、频率、可辐射能力、效率和可靠性倍增，带来体积、重量及成本的大幅减低，因此，设计一种对新型SiC功率器件的专用高效控制器是迫切需要的。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种SiC功率器件控制方法及装置。为达到上述目的，本专利技术的技术方案具体是这样实现的：本专利技术的一个方面提供了一种SiC功率器件控制方法，包括：模拟信号采样模块对SiC功率器件的工作电压及电流进行采样，将采集到的采样信号发送至故障处理模块和MCU模块；故障处理模块接收采样信号，并将采样信号与设定值进行比较，获得比较结果，将比较结果发送至MCU模块；MCU模块接收采样信号，对采样信号进行预处理，得到采样真实值，并将采样真实值经过数字加速器的快速控制算法进行计算，得到计算结果，根据计算结果生成PWM波，并输出PWM波；以及接收比较结果，根据比较结果进行故障处理。其中，输出PWM波包括：MCU模块将PWM波发送至PWM波缓冲模块；PWM波缓冲模块缓存PWM波，并输出PWM波。其中，方法还包括：CAN通讯模块获取用户需求信息，并将用户需求信息传输至MCU模块；MCU模块接收用户需求信息，并根据用户需求信息生成反馈信息，将反馈信息传输至CAN通讯模块；CAN通讯模块将反馈信息进行输出。其中，故障处理模块将采样信号与设定值进行比较，获得比较结果，将比较结果发送至MCU模块包括：故障处理模块在判断采样信号大于设定值时，产生故障信号，将故障信号发送给MCU模块。其中，故障处理模块将故障信号发送给MCU模块包括：故障处理模块按照预设优先级将故障信号发送给MCU模块；MCU模块接收比较结果，根据比较结果进行故障处理处理包括：MCU模块根据故障信号的优先级进行相应故障处理。本专利技术另一方面提供了一种SiC功率器件控制装置，包括：模拟信号采样模块，用于对SiC功率器件的工作电压及电流进行采样，将采集到的采样信号发送至故障处理模块和MCU模块；故障处理模块，用于接收采样信号，并将采样信号与设定值进行比较，获得比较结果，将比较结果发送至MCU模块；MCU模块，用于接收采样信号，对采样信号进行预处理，得到采样真实值，并将采样真实值经过数字加速器的快速控制算法进行计算，得到计算结果，根据计算结果生成PWM波，并输出PWM波；以及接收比较结果，根据比较结果进行故障处理。其中，装置还包括：PWM波缓冲模块；MCU模块，还用于将PWM波发送至PWM波缓冲模块；PWM波缓冲模块，用于缓存PWM波，并输出PWM波。其中，装置还包括：CAN通讯模块；CAN通讯模块，用于获取用户需求信息，并将用户需求信息传输至MCU模块；MCU模块，还用于接收用户需求信息，并根据用户需求信息生成反馈信息，将反馈信息传输至CAN通讯模块；CAN通讯模块，还用于将反馈信息进行输出。其中，故障处理模块，具体用于在判断采样信号大于设定值时，产生故障信号，将故障信号发送给MCU模块。其中，故障处理模块，具体用于按照预设优先级将故障信号发送给MCU模块；MCU模块，具体用于根据故障信号的优先级进行相应故障处理。由此可见，通过本专利技术提供的SiC功率器件控制方法及装置，采用的硬件电路简单，模拟采样精准，系统可靠稳定，通讯时效性强，控制相关设备动态性能良好，便于SiC功率器件安全，精准、稳定的控制。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本专利技术实施例提供的SiC功率器件控制装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的SiC功率器件控制装置中预先分析SiC功率器件的开关特性及动态性能的原理图；图3为本专利技术实施例提供的SiC功率器件控制方法的流程图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。本专利技术针对SiC功率器件性能及控制特点，设计出了一种专用于SiC功率器件的控制器，参见图1，其具体的硬件设计至少包括：模拟信号采样模块、MCU模块和故障处理模块。进一步，SiC功率器件控制器还可以包括：PWM波缓冲模块和CAN通讯模块。其硬件功能模块可以分别由LMV324L分别与F28035的AD引脚、COMP引脚搭建成模拟信号采样模块及故障信号处理模块，由SN74LVC4245A搭建成PWM波缓冲模块，由ISO1050搭建出CAN通讯模块。其连接端口分成模拟信号端口、数字信号端口及通讯信号端口，分别将模拟信号与数字信号分开，将数字控制信号与数字通讯信号分开，降低不同类信号之间的干扰，提升系统可靠性。其中，本专利技术实施例提供的SiC功率器件控制装置中各个功能模块的作业如下：模拟信号采样模块，用于对SiC功率器件的工作电压及电流进行采样，将采集到的采样信号发送至故障处理模块和MCU模块；故障处理模块，用于接收采样信号，并将采样信号与设定值进行比较，获得比较结果，将比较结果发送至MCU模块；MCU模块，用于接收采样信号，对采样信号进行预处理，得到采样真实值，并将采样真实值经过数字加速器的快速控制算法进行计算，得到计算结果，根据计算结果生成PWM波，并输出PWM波；以及接收比较结果，根据比较结果进行故障处理。在本专利技术实施例提供的SiC功率器件控制装置中包括PWM波缓冲模块的情况下，MCU模块，还用于将PWM波发送至PWM波缓冲模块；PWM波缓冲模块，用于缓存PWM波，并输出PWM波。本专利技术实施例提供的SiC功率器件控制装置包括CAN通讯模块的情况下，CAN通讯模块，用于获取用户需求信息，并将用户需求信息传输至MCU模块；MCU模块，还用于接收用户需求信息，并根据用户需求信息生成反馈信息，将反馈信息传输至CAN通讯模块；CAN通讯模块，还用于将反馈信息进行输出。其中，故障处理模块，具体用于在判断采样信号大于设定值时，产生故障信号，将故障信号发送给MCU模块。进一步，故障处理模块，具体用于按照预设优先级将故障信号发送给MCU模块；MCU模块，具体用于根据故障信号的优先级进行相应故障处理。在进行本专利技术设置之初，作为本专利技术实施例的一个可选实施方式，本专利技术实施例提供的SiC功率器件控制方法还包括：通过SiC功率器件的双脉冲实验，分析SiC功率器件的开关特性及动态性能，评估本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SiC功率器件控制方法，其特征在于，包括：模拟信号采样模块对SiC功率器件的工作电压及电流进行采样，将采集到的采样信号发送至故障处理模块和MCU模块；所述故障处理模块接收所述采样信号，并将所述采样信号与设定值进行比较，获得比较结果，将所述比较结果发送至所述MCU模块；所述MCU模块接收所述采样信号，对所述采样信号进行预处理，得到采样真实值，并将所述采样真实值经过数字加速器的快速控制算法进行计算，得到计算结果，根据所述计算结果生成PWM波，并输出所述PWM波；以及接收所述比较结果，根据所述比较结果进行故障处理。

【技术特征摘要】
1.一种SiC功率器件控制方法，其特征在于，包括：模拟信号采样模块对SiC功率器件的工作电压及电流进行采样，将采集到的采样信号发送至故障处理模块和MCU模块；所述故障处理模块接收所述采样信号，并将所述采样信号与设定值进行比较，获得比较结果，将所述比较结果发送至所述MCU模块；所述MCU模块接收所述采样信号，对所述采样信号进行预处理，得到采样真实值，并将所述采样真实值经过数字加速器的快速控制算法进行计算，得到计算结果，根据所述计算结果生成PWM波，并输出所述PWM波；以及接收所述比较结果，根据所述比较结果进行故障处理。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输出所述PWM波包括：所述MCU模块将所述PWM波发送至PWM波缓冲模块；所述PWM波缓冲模块缓存所述PWM波，并输出所述PWM波。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：CAN通讯模块获取用户需求信息，并将所述用户需求信息传输至所述MCU模块；所述MCU模块接收所述用户需求信息，并根据所述用户需求信息生成反馈信息，将所述反馈信息传输至所述CAN通讯模块；所述CAN通讯模块将所述反馈信息进行输出。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述故障处理模块将所述采样信号与设定值进行比较，获得比较结果，将所述比较结果发送至所述MCU模块包括：所述故障处理模块在判断所述采样信号大于所述设定值时，产生故障信号，将所述故障信号发送给所述MCU模块。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述故障处理模块将所述故障信号发送给所述MCU模块包括：所述故障处理模块按照预设优先级将所述故障信号发送给所述MCU模块；所述MCU模块接收所述比较结果，根据所述比较结果进行故障处理处理包...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨旭，李纪平，王冲，孟宪章，马先芹，
申请(专利权)人：北京双杰智远电力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11