[发明专利]一种基于栅极电荷的SiC MOSFET栅极故障诊断系统及诊断方法

权利要求书

1.一种基于栅极电荷的SiC MOSFET栅极故障诊断系统，其特征在于，所述诊断系统包括：栅极电荷检测电路，逻辑控制单元，放大器，第一电阻R1以及第二电阻R2；

待测的SiC MOSFET的栅极分别与所述第一电阻R1第一端和所述第二电阻R2第一端相连，所述第一电阻R1第二端分别与所述放大器第一输出端和所述栅极电荷检测电路第一输入端相连，所述第二电阻R2第二端分别与所述放大器第二输出端和所述栅极电荷检测电路第二输入端相连；

所述的逻辑控制单元第一输出端和第二输出端与所述放大器第一输入端和第二输入端相连，所述逻辑控制单元第三输出端、第一输入端、第二输入端分别与所述栅极电荷检测电路第三输入端、第一输出端、第二输出端相连；

其中：

所述逻辑控制单元第三输入端用于接收PWM脉冲信号，第四输出端用于发出故障信号；

所述第一电阻R1和第二电阻R2，用于提取栅极电流以及作为栅极电阻使用；

所述栅极电荷检测电路，用于对提取的栅极电流进行积分以采样栅极电荷，并产生判断栅极故障的逻辑信号；

所述逻辑控制单元，用于接收栅极电荷检测电路故障信号，发出控制栅极电荷检测电路中开关的逻辑信号，并发出控制SiC MOSFET开通与关断的逻辑信号；

所述放大器，用于接收逻辑控制单元输出的逻辑信号控制SiC MOSFET的开通与关断，所述的放大器包括：第一MOSFET M1、第二MOSFET M2、第三电阻R3以及第四电阻R4。

2.根据权利要求1所述的基于栅极电荷的SiC MOSFET栅极故障诊断系统，其特征在于，所述栅极电荷检测电路包括：第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第一电容C1、第一比较器OP1、第二比较器OP2、第三比较器OP3、第四比较器OP4、第五比较器OP5、第六比较器OP6、第一模拟开关S1；

第三电阻R3第一端与第一电阻R1第二端和第五电阻R5第一端相连，第三电阻R3第二端与第一MOSFET M1漏极相连，第四电阻R4第一端与第二电阻R2第二端和第六电阻R6第一端相连，第四电阻R4第二端与第二MOSFET M2漏极相连，第一MOSFET M1栅极与逻辑控制单元的第一输出端相连，第一MOSFETM1源极接驱动正电源VCC，第二MOSFETM2栅极与逻辑控制单元的第二输出端相连，第二MOSFETM2的源极接驱动负电源VEE；

第五电阻R5第二端与第七电阻R7第一端和第一比较器OP1正向输入端相连，第七电阻R7第二端接地，第六电阻R6第二端与第八电阻R8第一端和第一比较器OP1正向输入端相连，第八电阻R8第二端接地，第一比较器OP1反向输入端与第一比较器OP1输出端和第九电阻R9第一端相连，第二比较器OP2反向输入端与第二比较器OP2输出端和第十电阻R10第一端相连，第九电阻R9第二端与第十一电阻R11第一端和第三比较器OP3正向输入端相连，第十电阻R10第二端与第三比较器OP3反向输入端和第十二电阻R12第一端相连，第十一电阻R11第二端接地，第十二电阻R12第二端与第三比较器OP3输出端和第十三电阻R13第一端相连，第十三电阻R13第二端与第四比较器OP4反向输入端、第一电容C1第一端和第一模拟开关S1第一端相连，第四比较器OP4正向输入端接地，第一模拟开关S1的控制端与逻辑控制单元第三输出端相连，第一电容C1第二端与第一模拟开关S1第二端、第四比较器OP4输出端、第五比较器OP5正向输入端和第六比较器OP6正向输入端相连，第五比较器OP5反向输入端接第一参考电压Vref1，第五比较器OP5输出端与逻辑控制单元第一输入端相连，第六比较器OP6反向输入端接第二参考电压Vref2，第六比较器OP6输出端与逻辑控制单元第二输入端相连。

3.根据权利要求1所述的基于栅极电荷的SiC MOSFET栅极故障诊断系统，其特征在于，所述的逻辑控制单元采用可编程逻辑器件CPLD或者FPGA。

4.根据权利要求2所述的基于栅极电荷的SiC MOSFET栅极故障诊断系统，其特征在于，所述第一电阻R1与第二电阻R2阻值相等，即R1＝R2＝Rt；