用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路制造技术

本发明专利技术公开了一种用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路，其包括隔离驱动模块、用于电连接PWM信号的PWM端口、用于电连接所述碳化硅半导体场效应管门极的SIC

【技术实现步骤摘要】
用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路


[0001]本专利技术涉及驱动电路
，尤其涉及一种用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路。

技术介绍

[0002]随着电力电子技术的发展，电力电子设备在生活中的应用越来越多。目前主流的电力电子功率器件，常用的MOSFET、IGBT等开关管，大多都是以硅材料制成的功率器件。硅功率器件的工作电压较低，且导通电阻高，使得电力变换时的硅功率器件的开关损耗高。
[0003]随着以碳化硅(SiC)为代表的第三代半导体器件的技术突破，碳化硅器件击穿电压高、导热率高、开关频率高等性能优于硅基器件，其应用范围也越来越广泛。将碳化硅器件应用于变换器设备中，能极大提升设备功率密度和设备效率。
[0004]然而，现有的硅器件驱动电路工作频率一般工作在30KHz以下，其驱动脉冲的上升和下降速度较低，无法直接用于驱动碳化硅器件，而为了能够实现对碳化硅器件的驱动，该驱动电路需要具有更高的驱动频率，且该驱动电路的驱动脉冲需要有更快的上升和下降速度。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路，其抗干扰能力强，并能够在500KHz高开关频率下具有较快脉冲上升速度和脉冲下降速度，适于广泛应用于碳化硅器件的电力变换器设备中。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术公开了一种用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路，其包括隔离驱动模块、用于电连接PWM信号的PWM端口、用于电连接所述碳化硅半导体场效应管门极的SIC
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G端口和用于电连接所述碳化硅半导体场效应管源极的SIC
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S端口，所述隔离驱动模块包括隔离驱动芯片，所述隔离驱动芯片的IN+端电连接所述PWM端口以构成PWM信号传输主路，VCC1端电连接一第一电源电压，IN
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端和GND1端并联后接公共地，OUT+端和OUT
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端并联后电连接所述SIC
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G端口，VCC2端电连接一第二电源电压，所述隔离驱动芯片的GND2端电连接一第三电源电压，所述SIC
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S端口电连接于所述VCC2端和第二电源电压之间。
[0007]与现有技术相比，本专利技术的隔离驱动芯片的IN+端电连接PWM端口以构成PWM信号传输主路，VCC1端电连接一第一电源电压，IN
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端和GND1端并联后接公共地，OUT+端和OUT
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端并联后电连接SIC
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G端口，VCC2端电连接一第二电源电压，隔离驱动芯片的GND2端电连接一第三电源电压，SIC
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S端口电连接于VCC2端和第二电源电压之间，其抗干扰能力强，并能够在500KHz高开关频率下具有较快脉冲上升速度和脉冲下降速度，适于广泛应用于碳化硅器件的电力变换器设备中。
[0008]较佳地，所述隔离驱动芯片的型号为1EDC60H12AH。
[0009]较佳地，所述用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路还包括下拉模块，
所述下拉模块包括第一电阻R1，所述一电阻R1的一端电连接所述PWM信号传输主路，另一端接公共地。
[0010]较佳地，所述用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路还包括反向加速释放模块，所述反向加速释放模块包括第二电阻R2、第三电阻R3和反向截止单元，所述第二电阻R2串联在所述PWM信号传输主路上，所述第三电阻R3和反向截止单元串联后，与所述第二电阻R2呈并联设置，所述反向截止单元限制电流沿所述IN+端至PWM端口方向流经所述第三电阻R3。
[0011]具体地，所述反向加速释放模块包括两第二二极管D2，两所述第二二极管D2呈同向地并联设置，所述第二二极管D2的正极端电连接所述第二电阻R2，负极端电连接所述PWM信号传输主路。
[0012]较佳地，所述用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路还包括滤波模块，所述滤波模块包括第四电阻R4和第一电容C1，所述第四电阻R4的一端电连接所述PWM信号传输主路，另一端接公共地；所述第一电容C1的一端电连接所述PWM信号传输主路，另一端接公共地。
[0013]较佳地，所述用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路还包括钳位模块，所述钳位模块包括两依次串联的第一二极管D1，两所述第一二极管D1串联后的正极端电连接所述第一电源电压，负极端接公共地。
[0014]较佳地，所述用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路还包括第五电阻R5和第六电阻R6，所述OUT+端串联第五电阻R5后的支路与所述OUT
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端串联第六电阻R6后的支路呈并联设置后电连接所述SIC
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G端口。
[0015]较佳地，所述用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路还包括第二电容C2和第四电容C4，所述第二电容C2和第四电容C4串联后一端电连接于所述VCC2端和第二电源电压之间，另一端电连接第三电源电压，所述SIC
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S端口电连接于所述第二电容C2和第四电容C4之间。
[0016]较佳地，所述用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路还包括第三电容C3，所述第三电容C3的一端电连接于所述VCC1端和第一电源电压之间，另一端接公共地。
[0017]较佳地，所述公共地由OV电源提供，所述第二电源电压和第三电源电压由隔离电源提供，所述第三电源电压为所述隔离电源的参考地电压值。
[0018]第一电源电压和第二电源电压分别由一驱动电源提供。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路的电路结构图。
具体实施方式
[0020]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
[0021]请参阅图1所示，本实施例的用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路，适于应用在使用碳化硅器件的电力变换器设备中。该用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路包括隔离驱动模块、PWM端口、SIC
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G端口和SIC
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S端口，其中，PWM端口用于电连接
PWM信号，SIC
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G端口用于电连接所述碳化硅半导体场效应管门极，SIC
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S端口用于电连接所述碳化硅半导体场效应管源极。可以理解的是，这里的PWM信号为主控输出脉冲信号，当然，还可以为其他类型的PWM信号，在此不做限定。
[0022]所述隔离驱动模块包括隔离驱动芯片，较佳者，该隔离驱动芯片的型号为1EDC60H12AH，其具有IN+端、IN
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端、VCC1端、GND1端、VCC2端、OUT+端、OUT
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端和GND2端。当然，在其他实施方式中，隔离驱动芯片的类型还可以为其他能够满足碳化硅半导体场效应管的高频驱动的类型，当其各端类型与本申请的隔离驱动芯片一致时，可以直接按本实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路，其特征在于：包括隔离驱动模块、用于电连接PWM信号的PWM端口、用于电连接所述碳化硅半导体场效应管门极的SIC
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G端口和用于电连接所述碳化硅半导体场效应管源极的SIC
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S端口，所述隔离驱动模块包括隔离驱动芯片，所述隔离驱动芯片的IN+端电连接所述PWM端口以构成PWM信号传输主路，VCC1端电连接一第一电源电压，IN
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端和GND1端并联后接公共地，OUT+端和OUT
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端并联后电连接所述SIC
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G端口，VCC2端电连接一第二电源电压，所述隔离驱动芯片的GND2端电连接一第三电源电压，所述SIC
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S端口电连接于所述VCC2端和第二电源电压之间。2.如权利要求1所述的用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路，其特征在于：还包括下拉模块，所述下拉模块包括第一电阻R1，所述一电阻R1的一端电连接所述PWM信号传输主路，另一端接公共地。3.如权利要求1所述的用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路，其特征在于：还包括反向加速释放模块，所述反向加速释放模块包括第二电阻R2、第三电阻R3和反向截止单元，所述第二电阻R2串联在所述PWM信号传输主路上，所述第三电阻R3和反向截止单元串联后，与所述第二电阻R2呈并联设置，所述反向截止单元限制电流沿所述IN+端至PWM端口方向流经所述第三电阻R3。4.如权利要求3所述的用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路，其特征在于：所述反向加速释放模块包括两第二二极管D2，两所述第二二极管D2呈同向地并联设置，所述第二二极管D2的正极端电连接所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文辉，于玮，范自勇，高钢，余杉钰，
申请(专利权)人：易事特集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：