本发明专利技术公开了一种并联功率器件主动均流驱动控制电路，包括：电流不平衡感测模块，用于感测SiC MOSFET1及SiC MOSFET2在开通瞬间的电流差值，并将电流差值发送至电流平衡控制器；电流平衡控制器，用于根据电流差值生成校正信号，并将校正信号发送至栅极信号控制电路；栅极信号控制电路，用于根据PWM控制信号及校正信号生成控制信号，以使控制信号经栅极驱动电路控制SiC MOSFET1及SiC MOSFET2的栅极驱动信号延迟，实现主动均流。上述控制电路通过检测并联器件电流的不平衡，改变两个并联器件的栅极信号、并在闭环控制中调节每个芯片的开通时间，因而可以有效消除电流不平衡现象。因而可以有效消除电流不平衡现象。因而可以有效消除电流不平衡现象。
【技术实现步骤摘要】
一种并联功率器件主动均流驱动控制电路
[0001]本专利技术属于半导体
，具体涉及一种并联功率器件主动均流驱动控制电路。
技术介绍
[0002]SiC MOSFET器件能够极大提升功率变换器的功率密度和效率，但是现有SiC MOSFET单管额定容量较低，而在许多应用中都需要用到大电流开关器件，因此往往通过并联连接器件来满足单个功率器件无法实现的大功率要求。但是，由于并联支路中栅极驱动回路、主回路寄生电感和器件参数不匹配等因素，并联器件之间常常存在电流不平衡现象。外部电路电气参数或是芯片自身的参数不一致，在开关过程中容易导致芯片之间产生不均流，特别是在开关瞬态过程中，如果并联支路中某个器件提前开通，则需承担全部负载电流。电流不平衡会进一步导致功率损耗分布不均匀，在这种情况下，由于温度上升导致阈值电压降低，从而使芯片开通时间提前，电流不匹配现象更严重，可能会导致器件损坏。
[0003]因此，有必要对并联器件之间瞬态电流不平衡的现象进行改善，避免因单个芯片热应力过高而引起其他芯片失效，从而使得整个系统受损。由于SiC MOSFET是正温度系数的，导通阶段的电流可以自动优化均流，主要问题在于瞬态电流不均衡。为了解决并联器件均流问题，相关技术中使并联器件降额运行，然而此种设计方式只能解决并联芯片的稳态均流问题，并且降额运行也会浪费功率容量。此外，相关技术中还存在一种对并联器件进行筛选，并在筛选后尽可能使器件电学参数一致。但是，由于瞬态电流不平衡是由多种因素共同作用引起的，比如外部负载电流变化也会引起不均流现象，难以简单通过器件静态参数筛选校准实现均流。
[0004]可见，如何提供一种用于并联器件的主动均流控制电路成为本领域技术人员亟待解决的关键技术难题。
技术实现思路
[0005]为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种并联功率器件主动均流驱动控制电路。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
[0006]本专利技术提供一种并联功率器件主动均流驱动控制电路，包括：电流不平衡感测模块、电流平衡控制器、栅极信号控制电路、栅极驱动电路、SiC MOSFET1、以及与SiC MOSFET1并联的SiC MOSFET2；其中，
[0007]所述电流不平衡感测模块，用于感测SiC MOSFET1及SiC MOSFET2在开通瞬间的电流差值，并将所述电流差值发送至所述电流平衡控制器；
[0008]所述电流平衡控制器，用于根据所述电流差值生成校正信号，并将所述校正信号发送至所述栅极信号控制电路；
[0009]所述栅极信号控制电路，用于根据PWM控制信号及所述校正信号生成控制信号，以使所述控制信号经所述栅极驱动电路控制SiC MOSFET1及SiC MOSFET2的栅极驱动信号延
迟，实现主动均流。
[0010]在本专利技术的一个实施例中，所述电流不平衡感测模块包括第一电流测量单元、第二电流测量单元和感测单元，所述第一电流测量单元与SiC MOSFET1串联，所述第二电流测量单元与SiC MOSFET2串联，所述感测单元包括第一输入端和第二输入端，所述第一电流测量单元的输出端与所述第一输入端连接，所述第二电流测量单元的输出端与所述第二输入端连接；其中，
[0011]所述第一电流测量单元，用于将SiC MOSFET1的电流信号转换为第一电压信号，并将所述第一电压信号发送至所述感测单元；
[0012]所述第二电流测量单元，用于将SiC MOSFET2的电流信号转换为第二电压信号，并将所述第二电压信号发送至所述感测单元；
[0013]所述感测单元，用于接收所述第一电压信号及所述第二电压信号，并根据第一电压信号和第二电压信号感测SiC MOSFET1及SiC MOSFET2在开通瞬间的电流差值。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，所述感测单元具体用于在接收所述第一电压信号及所述第二电压信号之后，计算第一电压信号与第二电压信号的差值，根据所述差值确定SiC MOSFET1及SiC MOSFET2在开通瞬间的电流差值。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，所述感测单元包括电阻：R1、R2、R3和R4、以及第一运算放大器；其中，
[0016]所述第一运算放大器的第一输入端经R1连接至所述第一电流测量单元的输出端，所述第一运算放大器的第二输入端经R2连接至所述第二电流测量单元的输出端，R1与第一运算放大器的第一输入端之间包括第一节点，R3的一端与所述第一节点连接、另一端与所述第一运算放大器的输出端连接，R2与第一运算放大器的第二输入端之间包括第二节点，所述第二节点经R4接地。
[0017]在本专利技术的一个实施例中，所述电流平衡控制器包括电阻：R5、R6和R7、电容C1、以及第二运算放大器；其中，
[0018]所述第二运算放大器的第一输入端经R5连接至所述感测单元的输出端，R5与第一输入端之间包括第三节点，R6的一端与所述第三节点连接、另一端经C1连接至所述第二运算放大器的输出端，所述第二运算放大器的第二输入端经R7接地。
[0019]在本专利技术的一个实施例中，所述第一电流测量单元包括：采样电阻、霍尔电流传感器和罗氏线圈中的至少一种。
[0020]在本专利技术的一个实施例中，还包括第一参考电压信号端、第二参考电压信号端和脉冲信号控制端，所述栅极信号控制电路包括MOSFET、第一比较器、第二比较器、第一施密特触发器、第二施密特触发器、电容：C2和C3、电阻：R8、R9、R
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、R
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和R
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、二极管：D1、D2、D3和D4；其中，
[0021]所述第一比较器的输出端与所述第一施密特触发器的输入端连接、第一输入端与所述第一参考电压信号端连接、第二输入端与MOSFET的源极连接，MOSFET的漏极与D1的阴极连接、D1的阳极与所述脉冲信号控制端连接，R8并联在MOSFET的源、漏极之间，MOSFET的源极与所述第一比较器的第二输入端之间包括第四节点，D2的阴极与D1的阳极连接、D2的阳极经R9连接至所述第四节点，C2的一端与所述第四节点连接、另一端接地；MOSFET的栅极经R
10
连接至所述电流平衡控制器的输出端；C3的一端与MOSFET的栅极连接、另一端接地；
[0022]所述第二比较器的输出端与所述第二施密特触发器的输入端连接、第一输入端与第二参考电压信号端连接、第二输入端与R
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的一端连接、R
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的另一端与D3的阴极连接、D3的阳极连接至所述脉冲信号控制端；R
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与所述第二比较器的第二输入端之间包括第五节点，D4的阴极与D3的阳极连接、D4的阳极经R
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连接至所述第五节点，C3的一端与所述第五节点连接、另一端接地。
[0023]在本专利技术的一个实施例中，所述栅极驱动电路包括第一栅极驱动电路和第二栅极驱动电路，其中，所述第一栅极驱动电路用于利用所述控制信号控制本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种并联功率器件主动均流驱动控制电路，其特征在于，包括：电流不平衡感测模块、电流平衡控制器、栅极信号控制电路、栅极驱动电路、SiC MOSFET1、以及与SiC MOSFET1并联的SiC MOSFET2；其中，所述电流不平衡感测模块，用于感测SiC MOSFET1及SiC MOSFET2在开通瞬间的电流差值，并将所述电流差值发送至所述电流平衡控制器；所述电流平衡控制器，用于根据所述电流差值生成校正信号，并将所述校正信号发送至所述栅极信号控制电路；所述栅极信号控制电路，用于根据PWM控制信号及所述校正信号生成控制信号，以使所述控制信号经所述栅极驱动电路控制SiC MOSFET1及SiC MOSFET2的栅极驱动信号延迟，实现主动均流。2.根据权利要求1所述的并联功率器件主动均流驱动控制电路，其特征在于，所述电流不平衡感测模块包括第一电流测量单元、第二电流测量单元和感测单元，所述第一电流测量单元与SiC MOSFET1串联，所述第二电流测量单元与SiC MOSFET2串联，所述感测单元包括第一输入端和第二输入端，所述第一电流测量单元的输出端与所述第一输入端连接，所述第二电流测量单元的输出端与所述第二输入端连接；其中，所述第一电流测量单元，用于将SiC MOSFET1的电流信号转换为第一电压信号，并将所述第一电压信号发送至所述感测单元；所述第二电流测量单元，用于将SiC MOSFET2的电流信号转换为第二电压信号，并将所述第二电压信号发送至所述感测单元；所述感测单元，用于接收所述第一电压信号及所述第二电压信号，并根据第一电压信号和第二电压信号感测SiC MOSFET1及SiC MOSFET2在开通瞬间的电流差值。3.根据权利要求2所述的并联功率器件主动均流驱动控制电路，其特征在于，所述感测单元具体用于在接收所述第一电压信号及所述第二电压信号之后，计算第一电压信号与第二电压信号的差值，根据所述差值确定SiC MOSFET1及SiC MOSFET2在开通瞬间的电流差值。4.根据权利要求3所述的并联功率器件主动均流驱动控制电路，其特征在于，所述感测单元包括电阻：R1、R2、R3和R4、以及第一运算放大器；其中，所述第一运算放大器的第一输入端经R1连接至所述第一电流测量单元的输出端，所述第一运算放大器的第二输入端经R2连接至所述第二电流测量单元的输出端，R1与第一运算放大器的第一输入端之间包括第一节点，R3的一端与所述第一节点连接、另一端与所述第一运算放大器的输出端连接，R2与第一运算放大器的第二输入端之间包括第二节点，所述第二节点经R4接地。5.根据权利要求1所述的并联功率器件主动均流驱动...
【专利技术属性】
技术研发人员：江希，何艳静，袁嵩，姜涛，尹溶璐，廖铮仪，弓小武，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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