[发明专利]一种碳化硅器件驱动电源

说明书

本发明公开了一种碳化硅器件驱动电源，包括电源发送端T_x、电源接收端R_x、输出电压调整电路V_reg、电源能量控制和保护电路、绝缘体，电源发送端T_x包括：自激逆变电路H_inv、第一电感L_p和第一电容C_p，第一电感L_p与第一电容C_p并联；电源接收端R_x包括：第二电感L_s、第二电容C_s、全桥整流电路H_rec，第二电感L_s与第二电容C_s串联；输出电压调整电路V_reg包括：Buck电路、Boost电路、第三电感L₃；第一电感L_p的一侧安装第一磁芯，第二电感L_s一侧安装第二磁芯。本发明通过优化结构设计，克服了现有感应耦合电能传输技术中随着传输距离增加和接收端位置变化传送效率显著降低，不能实现高效的能量传送的问题，有效提高了传输效率。

技术领域

本发明涉及一种碳化硅器件驱动电源，属于电力电子技术领域。

背景技术

碳化硅(Silicon Carbide,SiC)是一种由硅和碳构成的化合物半导体材料，绝缘击穿场强大约是硅的10倍，因此，与硅器件相比，能够以更高的参杂浓度和更薄厚度的漂移层制作出数kV的高耐压功率器件。目前，国外已有10kV以上SiC IGBT、MOSFET、GTO的报道，这些器件的寄生电容较小，能够获得数倍硅基器件的运行开关频率，然而其对驱动技术和驱动电源的要求也更高，如原副边高绝缘耐压、低耦合电容、供电稳定性和自保护等，尚无成熟产品。

目前碳化硅器件驱动电源主要采用感应耦合电能传输技术(InductivelyCoupled Power Transmission)进行电能的传输，ICPT主要以磁场作为电能传输的媒介，通过电力电子技术提高磁场频率、降低气隙损耗，实现无线电能的传输。这种无线输电技术在极近距离内效率很高，但传输效率会随传输距离增加和接收端位置变化而显著减小，只适合用于厘米级的短距离传输。不能满足在传输距离增加时电能的高效传送问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种碳化硅器件驱动电源，以解决现有技术中随着传输距离增加和接收端位置变化传送效率显著降低，不能实现高效的能量传送问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：包括电源发送端T_x、电源接收端R_x、输出电压调整电路V_reg、电源能量控制和保护电路、绝缘体；

所述电源发送端T_x接收第一直流电压V_in并转化为电能，所述电源接收端R_x拾取所述电能并转化为第二直流电压，所述输出电压调整电路V_reg接收第二直流电压并转化为碳化硅器件驱动电压；

所述电源发送端T_x包括：自激逆变电路H_inv、第一电感L_p和第一电容C_p，所述第一电感L_p与所述第一电容C_p并联；

所述电源接收端R_x包括：第二电感L_s、第二电容C_s和全桥整流电路H_rec，所述第二电感L_s与所述第二电容C_s串联；

所述输出电压调整电路V_reg包括：Buck电路、Boost电路和第三电感L₃；