SiCMOSFET驱动电路制造技术

本申请技术方案提供一种SiC MOSFET驱动电路，包括：第一使能模块，输出第一使能信号；第二使能模块，输出第二使能信号；驱动信号接收模块，接收所述SiC MOSFET的控制逻辑信号并输出；驱动电压输出模块，基于所述第一使能信号、所述第二使能信号以及所述控制逻辑信号向所述SiC MOSFET的栅极提供驱动电压，其中所述第一使能信号用于对所述驱动电压输出模块的启动与否进行使能，所述第二使能信号用于对所述驱动电压输出模块是否输出所述驱动电压进行使能。本申请技术方案的SiC MOSFET驱动电路能够兼具较短的启动延迟时间和较高的初始驱动电压，并且可以基于SiC MOSFET驱动电路的温度自适应的调节驱动电压。度自适应的调节驱动电压。度自适应的调节驱动电压。

【技术实现步骤摘要】
SiC MOSFET驱动电路


[0001]本申请涉及电学领域，尤其涉及一种SiC MOSFET驱动电路。

技术介绍

[0002]与Si MOSFET和IGBT相比，SiC MOSFET的开关性能在高压、高频的应用中具有优异的性能。在驱动MOSFET时，通常需要外部电源电压来提供SiC MOSFET所需的驱动偏置电压。由于SiC MOSFET具有较Si MOSFET更高的驱动电压，使得SiC MOSFET驱动电路设计更具挑战性。
[0003]SiC MOSFET驱动电路通常具有低电压锁定功能，以确保驱动电压达到安全工作范围，例如，对于20V的电源电压(VDD)，低电压锁定电平可以达到17V，一旦电源电压从低电压上升到17V，SiC MOSFET驱动电路开始工作。低电压锁定电平的选择具有一定的矛盾性，如果选择较高的低电压锁定电平，可产生良好、一致的驱动电压，但是会使SiC MOSFET驱动电路的启动延迟，如保护功能的延迟、内部偏置电路的延迟。选择较低的低电压锁定电平时，由于电源电压从低电压上升到MOSFET所需的驱动电压需要一定的时间，因此控制逻辑信号的前几个脉冲具有较低的驱动电压。

技术实现思路

[0004]本申请要解决的技术问题是优化SiC MOSFET驱动电路的电路性能，使得SiC MOSFET驱动电路能够兼具较短的启动延迟时间和较高的初始驱动电压，并且可以基于SiC MOSFET驱动电路的温度自适应的调节驱动电压。
[0005]为解决上述技术问题，本申请提供了一种SiC MOSFET驱动电路，包括：第一使能模块，被配置为接收供电电压，并将所述供电电压与第一参考电压进行比较，并输出第一使能信号；第二使能模块，被配置为接收所述供电电压，并将所述供电电压与第二参考电压进行比较，并输出第二使能信号，其中所述第二参考电压大于所述第一参考电压，所述第二使能模块包括：第二参考电压电路，用于提供所述第二参考电压，且包括第二高参考电压电路、第二低参考电压电路和第三反相器，所述第二高参考电压电路用于输出第二高参考电压，且通过第三MOS管与所述第二比较器的第二输入端连接，所述第二低参考电压电路用于输出第二低参考电压，并通过第四MOS管与所述第二比较器的第二输入端连接，所述第三反相器的输入端连接所述第二比较器的输出端，所述第三反相器的输出端连接所述第四MOS管的栅极，其中所述第二低参考电压电路输出的所述第二低参考电压的大小随所述SiC MOSFET驱动电路的温度的升高而增大；第二比较器，包括第一输入端、第二输入端及输出端，所述第二比较器的第一输入端用于接收所述供电电压，所述第二比较器的第二输入端连接所述第二参考电压电路，所述第二比较器的输出端用于输出所述供电电压与所述第二参考电压的比较结果；第四反相器，所述第四反相器的输入端连接所述第三反相器的输出端，所述第四反相器的输出端连接所述驱动电压输出模块；驱动信号接收模块，被配置为接收所述SiC MOSFET的控制逻辑信号并输出；驱动电压输出模块，连接所述第一使能模块、所
述第二使能模块及所述驱动信号接收模块，并被配置为基于所述第一使能信号、所述第二使能信号以及所述控制逻辑信号向所述SiC MOSFET的栅极提供驱动电压，其中所述第一使能信号用于对所述驱动电压输出模块的启动与否进行使能，所述第二使能信号用于对所述驱动电压输出模块是否输出所述驱动电压进行使能。
[0006]在本申请的一些实施例中，当所述供电电压增大至不小于所述第二参考电压时，所述第二使能信号为输出驱动电压信号。
[0007]在本申请的一些实施例中，当所述供电电压小于所述第二参考电压时，所述第二使能信号为不输出驱动电压信号。
[0008]在本申请的一些实施例中，当所述供电电压增加至不小于所述第一参考电压时，所述第一使能信号为启动信号。
[0009]在本申请的一些实施例中，当所述供电电压小于所述第一参考电压时，所述第一使能信号为不启动信号。
[0010]在本申请的一些实施例中，所述SiC MOSFET驱动电路还包括：过温保护模块；所述过温保护模块包括温度感应模块，所述温度感应模块用于感应所述SiC MOSFET驱动电路的温度，并输出与所述温度正相关的感应电压；所述第二低参考电压电路包括电压调节模块，所述电压调节模块用于接收所述感应电压，并对所述感应电压进行调控后输出，且所述电压调节模块输出的电压不高于所述第二高参考电压电路输出的电压，且不低于所述SiC MOSFET驱动电路启动的最低工作电压。
[0011]在本申请的一些实施例中，所述电压调节模块包括：第三比较器，所述第三比较器包括第一输入端、第二输入端及输出端；第六电阻，所述第六电阻的一端连接所述第三比较器的第一输入端，另一端连接所述温度感应模块；第七电阻，所述第七电阻的一端连接所述第三比较器的第二输入端，另一端接地；第八电阻，所述第八电阻的一端连接所述第三比较器的第二输入端，另一端连接所述第三比较器的输出端；第九电阻，所述第九电阻的一端连接所述第三比较器的第一输入端，另一端连接所述第三比较器的输出端；第十电阻，所述第十电阻的一端连接所述第三比较器的第一输入端，另一端连地；电压钳位电路，连接所述第九电阻和所述第十电阻的一端，用于使输出的第二低参考电压不高于所述第二高电压源输出的电压，且不低于所述SiC MOSFET驱动电路启动的最低工作电压。
[0012]在本申请的一些实施例中，所述电压钳位电路包括：第四比较器，所述第四比较器的第一输入端连接所述第九电阻和所述第十电阻的一端，所述第四比较器的第二输入端连接所述第二高参考电压电路，且所述第四比较器的输出端用于输出第四比较结果；第五比较器，所述第五比较器的第一输入端连接所述第二低参考电压电路，所述第五比较器的第二输入端连接所述第九电阻和所述第十电阻的一端，且所述第五比较器的输出端用于输出第五比较结果；或非门，所述或非门的第一输入端用于接收所述第四比较结果，所述或非门的第二输入端用于接收所述第五比较结果，且所述或非门的输出端输出第六结果；第一开关，所述第一开关的一端连接所述第九电阻和所述第十电阻的一端，所述第一开关的另一端连接所述第二低参考电压电路和所述第四MOS管间的连接节点，且所述第一开关受控于所述或非门；第二开关，所述第二开关的一端连接所述第二高参考电压电路，所述第二开关的另一端连接所述第二低参考电压电路和所述第四MOS管间的连接节点，且所述第二开关受控于所述第四比较器；第三开关，所述第三开关的一端连接所述第二低参考电压电路，所
述第三开关的另一端连接所述第二低参考电压电路和所述第四MOS管间的连接节点，且所述第三开关受控于所述第五比较器。
[0013]在本申请的一些实施例中，所述第一使能模块包括：第一参考电压电路，用于提供所述第一参考电压；第一比较器，包括第一输入端、第二输入端及输出端，所述第一比较器的第一输入端用于接收所述供电电压，所述第一比较器的第二输入端连接所述第一参考电压电路，所述第一比较器的输出端用于输出所述供电电压与所述第一参考电压的比较结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SiC MOSFET驱动电路，其特征在于，包括：第一使能模块，被配置为接收供电电压，并将所述供电电压与第一参考电压进行比较，并输出第一使能信号；第二使能模块，被配置为接收所述供电电压，并将所述供电电压与第二参考电压进行比较，并输出第二使能信号，其中所述第二参考电压大于所述第一参考电压，所述第二使能模块包括：第二参考电压电路，用于提供所述第二参考电压，且包括第二高参考电压电路、第二低参考电压电路和第三反相器，所述第二高参考电压电路用于输出第二高参考电压，且通过第三MOS管与所述第二比较器的第二输入端连接，所述第二低参考电压电路用于输出第二低参考电压，并通过第四MOS管与所述第二比较器的第二输入端连接，所述第三反相器的输入端连接所述第二比较器的输出端，所述第三反相器的输出端连接所述第四MOS管的栅极，其中所述第二低参考电压电路输出的所述第二低参考电压的大小随所述SiC MOSFET驱动电路的温度的升高而增大；第二比较器，包括第一输入端、第二输入端及输出端，所述第二比较器的第一输入端用于接收所述供电电压，所述第二比较器的第二输入端连接所述第二参考电压电路，所述第二比较器的输出端用于输出所述供电电压与所述第二参考电压的比较结果；第四反相器，所述第四反相器的输入端连接所述第三反相器的输出端，所述第四反相器的输出端连接所述驱动电压输出模块；驱动信号接收模块，被配置为接收所述SiC MOSFET的控制逻辑信号并输出；驱动电压输出模块，连接所述第一使能模块、所述第二使能模块及所述驱动信号接收模块，并被配置为基于所述第一使能信号、所述第二使能信号以及所述控制逻辑信号向所述SiC MOSFET的栅极提供驱动电压，其中所述第一使能信号用于对所述驱动电压输出模块的启动与否进行使能，所述第二使能信号用于对所述驱动电压输出模块是否输出所述驱动电压进行使能。2.根据权利要求1所述的SiC MOSFET驱动电路，其特征在于，当所述供电电压增大至不小于所述第二参考电压时，所述第二使能信号为输出驱动电压信号。3.根据权利要求1所述的SiC MOSFET驱动电路，其特征在于，当所述供电电压小于所述第二参考电压时，所述第二使能信号为不输出驱动电压信号。4.根据权利要求1所述的SiC MOSFET驱动电路，其特征在于，当所述供电电压增加至不小于所述第一参考电压时，所述第一使能信号为启动信号。5.根据权利要求1所述的SiC MOSFET驱动电路，其特征在于，当所述供电电压小于所述第一参考电压时，所述第一使能信号为不启动信号。6.根据权利要求1所述的SiC MOSFET驱动电路，其特征在于，所述SiC MOSFET驱动电路还包括：过温保护模块；所述过温保护模块包括温度感应模块，所述温度感应模块用于感应所述SiC MOSFET驱动电路的温度，并输出与所述温度正相关的感应电压；所述第二低参考电压电路包括电压调节模块，所述电压调节模块用于接收所述感应电压，并对所述感应电压进行调控后输出，且所述电压调节模块输出的电压不高于所述第二高参考电压电路输出的第二高参考电压，且不低于所述SiC MOSFET驱动电路启动的最低工
作电压。7.根据权利要求6所述的SiC MOSFET驱动电路，其特征在于，所述电压调节模块包括：第三比较器，所述第三比较器包括第一输入端、第二输入端及输出端；第六电阻，所述第六电阻的一端连接所述第三比较器的第一输入端，另一端连接所述温度感应模块；第七电阻，所述第七电阻的一端连接所述第三比较器的第二输入端，另一端接地；第八电阻，所述第八电阻的一端连接所述第三比较器的第二输入端，另一端连接所述第三比较器的输出端；第九电阻，所述第九电阻的一端连接所述第三比较器的第一输入端，另一端连接所述第三比较器的输出端；第十电阻，所述第十电阻的一端连接所述第三比较器的第一输入端，另一端连接地；电压钳位电路，连接所述第九电阻和所述第十电阻的一端，用于使输出的第二低参考电压不高于所述第二高参考电压，且不低于所述SiC MOSFET驱动电路启动的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宁，
申请(专利权)人：瀚昕微电子无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：