一种主动抑制SiC MOSFET串扰现象的驱动电路及电路改进方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108988617A(43)申请公布日2018.12.11(21)申请号201810961423.8(22)申请日2018.08.22(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人王盼宝张临志张晓晨王卫刘鸿鹏徐殿国(74)专利代理机构哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司23211代理人安琪(51)Int.Cl.H02M1/088(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种主动抑制SiCMOSFET串扰现象的驱动电路及电路改进方法(57)摘要本发明提出了一种主动抑制SiCMOSFET串扰现象的驱动电路及电路改进方法，属于电路设计技术领域。所述驱动电路及电路改进方法针对米勒电流经驱动回路的过程，在串扰现象发生时，利用辅助三极管的导通主动将额外的辅助电容并联在SiCMOSFET的栅源极之间，同时利用辅助二极管将额外辅助电阻并联在驱动电阻上，从而在串扰现象发生时对其进行抑制。CN108988617ACN108988617A权利要求书1/2页1.一种主动抑制SiCMOSFET串扰现象的驱动电路改进方法，其特征在于，所述改进方法针对米勒电流经驱动回路的过程，在串扰现象发生时，利用辅助三极管的导通主动将额外的辅助电容并联在SiCMOSFET的栅源极之间，同时利用辅助二极管将额外辅助电阻并联在驱动电阻上，从而在串扰现象发生时对其进行抑制。2.一种主动抑制SiCMOSFET串扰现象的驱动电路，其特征在于，所述电路结构包括上管驱动回路和下管驱动回路；所述上管驱动回路PWM驱动信号、上管驱动电路和上管S1；在所述上管驱动电路的一端串联有SiCMOSFET驱动回路栅极限流电阻Ron1，在所述SiCMOSFET驱动回路栅极限流电阻Ron1的两端并联有辅助二极管VD1，并且，所述辅助二极管VD1与驱动回路辅助电阻Roff1串联后再与Ron1并联；所述所述SiCMOSFET驱动回路栅极限流电阻Ron1与电阻Rc1串联，所述电阻Rc1为并联在PNP三极管VT1基极与发射极之间的电阻；在VT1集电极与SiCMOSFET源极之间并联有辅助电容Cgsa1；所述下管驱动回路PWM驱动信号、下管驱动电路和下管S2；在所述下管驱动电路的一端串联有SiCMOSFET驱动回路栅极限流电阻Ron2，在所述SiCMOSFET驱动回路栅极限流电阻Ron2的两端并联有辅助二极管VD2，并且，所述辅助二极管VD2与驱动回路辅助电阻Roff2串联后再与Ron2并联；所述所述SiCMOSFET驱动回路栅极限流电阻Ron2与电阻Rc2串联，所述电阻Rc2为并联在PNP三极管VT2基极与发射极之间的电阻；在VT2集电极与SiCMOSFET源极之间并联有辅助电容Cgsa2。3.根据权利要求2所述驱动电路，其特征在于，所述上管S1和下管S2均采用C3M0065090D型号的SiCMOSFET晶体管。4.根据权利要求2所述驱动电路，其特征在于，所述驱动电路的串扰发生时串扰电压的最大值Vgs_max为：并且串扰电压最大值的极限值为：其中，Cgs为栅源极结电容，Cgd为栅漏极结电容，Vcc为母线电压，dv/dt为下管漏源极之间的电压变化率。5.根据权利要求2所述驱动电路，其特征在于，所述驱动电路的对串扰现象抑制过程包括：在一个半桥上的两个开关管工作的过程中，当上管S1开通、下管S2关断时，流经上管驱动回路的电流ig1为顺时针方向，二极管VD1关断，电阻Roff1不接入回路；流经上管驱动回路的电流ig1作用在电阻Rc1上，三极管基极的电压高于发射极的电压，此时，三极管基极的电压使PNP三极管VT1处于截止状态；当PNP三极管VT1处于截止状态时，电阻Rc1接入上管回路中而额外的辅助电容Cgsa1未接入栅源极之间，此时上管驱动回路的驱动电阻增大对上管S1的电压振荡进行抑制；在此过程中，通过米勒电容产生的米勒电流耦合到驱动回路中的电流ig2为逆时针方2CN108988617A权利要求书2/2页向，所述电流ig2作用在电阻Rc2上，当压降ig2·Rc2超过三极管VT2的开启电压时，VT2导通，此时额外的辅助电容Cgsa2接入SiCMOSFETS2的栅源极之间，而电阻Rc2也因三极管的基极和发射极短接而不再接入电路中；此时，对于二极管VD2，由于电流为逆时针方向，VD2导通，电阻Roff2并联在Ron2两端，此时增大了栅源极电容，也减小了驱动电阻，从而在串扰发生时起到了主动抑制作用。3CN108988617A说明书1/5页一种主动抑制SiCMOSFET串扰现象的驱动电路及电路改进方法技术领域[0001]本发明涉及一种主动抑制SiCMOSFET串扰现象的驱动电路及