一种提高SiC MOSFET开关性能的有源栅极驱动电路及应用制造技术

技术编号:42618234 阅读:42 留言:0更新日期:2024-09-03 18:24
本发明专利技术涉及电力电子领域,具体是一种提高SiC MOSFET开关性能的有源栅极驱动电路及应用,包括从有源栅极电路的漏极引出的驱动电压调节闭环电路,在有源栅极电路上形成闭环搭建的栅极注入电路,以及由MOSFET漏极引出的退饱和电路与基于源极的电流采集电路结合的保护电路。其中,栅极注入电路从栅极引出一电压采集电路,设置两个比较器进行比较,当电压达到设定触发电压范围,与门接通,连接放大器,并入电阻,起到注入电阻的效果,以控制ig的大小,以达到调节电流超调的目的。本发明专利技术的有源栅极驱动电路能够有效抑制开通关断过程中的电压电流的超调与振荡,并且能有效保护模块短路问题,不仅提高了可靠性,也提高了器件的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子领域,具体是一种提高sic mosfet开关性能的有源栅极驱动电路及应用。


技术介绍

1、随着电力电子技术的快速发展,对器件的可靠性,效率要求逐渐升高。传统的硅基器件已经越来越接近其材料的内在极限。以碳化硅金属-氧化物半导体场效应晶体管(sicmosfet)为代表的新一代宽禁带功率电子器件已经在部分产业中得到应用。sic mosfet具有更快的开关速度,更低的导通电阻,尤其是在高压,高温环境下得到了更广泛的应用。但是,高开关速度和电路中的寄生参数会导致开关过程的电压和电流超调和振荡。这些不仅会给电路造成额外的损耗,还会再高压大电流工作环境下,提高超出模块极限的风险,对器件造成不可逆的损伤。因此,一个具有高可靠性的驱动电路至关重要。


技术实现思路

1、针对sic mosfet使用传统cgd时存在的一些缺陷,本专利技术提出了一种带复合保护的优化型有源栅极驱动电路,能够有效抑制开通关断过程中的电压电流的超调与振荡,并且能有效保护模块短路问题,不仅提高了可靠性,也提高了器件的安全性。

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【技术保护点】

1.一种提高SiC MOSFET开关性能的有源栅极驱动电路,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种提高SiC MOSFET开关性能的有源栅极驱动电路,其特征在于:所述的栅极注入电路从栅极引出一电压采集电路,设置两个比较器进行比较,当电压达到设定触发电压范围,与门接通,连接放大器,并入电阻,以控制ig的大小。

3.如权利要求1所述的一种提高SiC MOSFET开关性能的有源栅极驱动电路,其特征在于:所述的退饱和电路与基于源极的电流采集电路通过或门进行连接,以MOSFET功率模块开通时的漏源电压为基础,设置分压二极管,使用一个小MOSFET确保保护电路只在开通...

【技术特征摘要】

1.一种提高sic mosfet开关性能的有源栅极驱动电路,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种提高sic mosfet开关性能的有源栅极驱动电路,其特征在于:所述的栅极注入电路从栅极引出一电压采集电路,设置两个比较器进行比较,当电压达到设定触发电压范围,与门接通,连接放大器,并入电阻,以控制ig的大小。

3.如权利要求1所述的一种提高sic mosfet开关性能的有源栅极驱动电路,其特征在于:所述的退饱和电路与基于源极的电流采集电路通过或门进行连接,以mosfet功率模块开通时的漏源电压为基础,设置分压二极管,使用一个小mosfet确保保护电路只在开通时工作,并且设置关断比较器的比较电压。

4.如权利要求3所述的一种提高sic mosfet开关性能的有源栅极驱动电路,其特征在于:所述的退饱和电路采用多个二极管与一个齐纳二极管设计,用于检测漏极电压;具体地,从mosfet漏极引出一路,串联多个二极管与一个可拆卸齐纳二极管,将此路与小mosfet并联并且接入低压电,mosfet给予与栅极驱动信号相反的pwm信号,保证在sic mosfet关断时,小mosfet处于开通状态,使得退饱和电路处于被屏蔽状态,当sic mosfet开通时,退饱和电路正常工作,并且当漏极电压小于串联二极管另一端电压时,检测端电压处于被二极管钳位的状态。

5.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘栋良张烈斌赵金洋董旭辉
申请(专利权)人:杭州电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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