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一种高开通性能的SiC MOSFET驱动电路制造技术

技术编号:24333657 阅读:84 留言:0更新日期:2020-05-29 21:04
本发明专利技术公开了一种高开通性能的SiC MOSFET驱动电路,该所述驱动电路包括与栅极电阻R

A high performance SiC MOSFET Driver

【技术实现步骤摘要】
一种高开通性能的SiCMOSFET驱动电路
本专利技术属于半导体器件驱动
,更具体地,涉及一种高开通性能的SiCMOSFET驱动电路。
技术介绍
传统Si材料功率器件的禁带宽度较窄,阻断电压低,在能耗、工作温度以及开关频率方面都难以满足新一代功率系统的要求,成为了电力电子技术发展的瓶颈。SiC作为一种具有宽禁带、高击穿电压的新型半导体材料,其禁带宽度约为Si材料的3倍,击穿电压是Si材料的10倍以上。与传统的Si基功率器件相比,SiCMOSFET具有较高的阻断电压、较低的通态电阻、良好的导热特能、高速开断能力等优点,在电动汽车驱动、航天航空、新能源工业等应用领域拥有传统功率器件无法比拟的巨大优势。虽然SiCMOSFET在应用中具有较多的优势,但是因为其具有非常高的开关速度,导致SiCMOSFET对驱动电路的封装、布线、线路的杂散寄生电感以及器件自身节电容非常敏感,主要体现在高电压、高功率和高开关速度的应用下,SiCMOSFET开通和关断时容易产生很高的dv/dt和di/dt,造成电流过冲、电压过冲、且具有长时间的开关振荡等问题,会本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高开通性能的SiC MOSFET驱动电路,其特征在于,所述驱动电路包括与栅极电阻R

【技术特征摘要】
1.一种高开通性能的SiCMOSFET驱动电路,其特征在于,所述驱动电路包括与栅极电阻Rg相互并联的变栅极电阻辅助电路,栅极电阻Rg的一端连接到PWM驱动电路的输出端,另外一端连接到SiCMOSFET的栅极,所述的变栅极电阻辅助电路由R-C电路、三极管开关器件Q、辅助电阻Rassit和二极管D1组成,所述R-C电路包括电阻Rd和电容Cd,所述二极管D1的阳极连接栅极电阻Rg的一端,阴极连接到三极管开关器件Q的集电极以及电阻Rd的一端,电阻Rd的另外一端连接电容Cd的一端和三极管开关器件Q的基极,电容Cd的另外一端接地,三极管开关器件Q的发射极连接辅助电阻Rassit的一端,辅助电阻Rassit的另外一端连接栅极电阻Rg的另外一端以及SiCMOSFET的栅极。


2.根据权利要求1所述的高开通性能的SiCMOSFET驱动电路,其特征在于,所述PWM驱动电路的推挽电路中的高电平VCC为+15V电压,低电平VEE为-4V电压。


3.根据权利要求1或2所述的高开通性能的SiCMOSFET驱动电路,其特征在于,所述三极管开关器件Q为NPN双极型晶体管。


4.根据权利要求1或2所述的高开通性能的SiCMOSFET驱动电路,其特征在于,所述三极管开关器件Q为NMOS晶体管。


5.根据权利要求1所述的高开通性能的SiCMOSFET驱动电路,其特征在于,所述驱动电路按照如下方法工作:
SiCMOSFET的开通过程可以分为4个阶段:导通延时阶段、电流上升阶段、电压下降阶段、饱和导通阶段:
导通延时阶段t0-t1:栅极电流Ig给栅源极电容Cgs充电,少量的电流流过栅漏极电容Cgd,此时栅源极电压Vgs逐渐升高,当Vgs达到阈值电压Vth时,导通延时结束,在这个过程中漏源极电压Vds和漏极电流Id保持不变;其中,Cgd为栅漏极电容,Cgs为栅源极电容...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘平陈梓健李海鹏
申请(专利权)人:湖南大学
类型:发明
国别省市:湖南;43

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