[发明专利]一种SiC MOSFET串联驱动电路

说明书

本发明公开了一种SiC MOSFET串联驱动电路，第一驱动电源的高压端经高压二极管与加速电容的一端、第一SiC MOSFET管的栅极、驱动电容的一端及第二静态均压电阻的一端相连接，加速电容Csp的另一端与第一静态均压电阻的一端及第一SiC MOSFET管的漏极相连接，第一SiC MOSFET管的源极与第一静态均压电阻的另一端及第二SiC MOSFET管的漏极相连接，第二驱动电源的高压端与驱动电容的另一端及驱动电阻的一端相连接，驱动电阻的另一端与第二SiC MOSFET管的栅极相连接，第一驱动电源的低压端、第二驱动电源的低压端、第二静态均压电阻的另一端及第二SiC MOSFET管的源极均接地，该电路中SiC MOSFET管的栅极侧信号均压控制成本低，且能够实现栅极侧负压驱动，同时驱动的均压效果较好。

技术领域

本发明涉及一种驱动电路，具体涉及一种SiC MOSFET串联驱动电路。

背景技术

SiC的材料晶元的生长难度较大，现在商用SiC MOSFET的电压等级以1200V为主。相较于现今在中大功率电力电子装置中广泛使用的IGBT，单个商用IGBT可以达到6500V的电压等级，为在高压场合使用SiC MOSFET，需要对其进行串联连接。由于碳化硅(SiC)MOSFET器件没有自动均压的特性，器件内部参数的微小差异就会影响到串联器件的漏源极电压的不平衡。尤其是在串联组件中开通过程较慢或者关断过程较快的器件必将承受更高的电压，严重时会导致过压击穿的现象。串联SiC MOSFET的电压不均衡可以分为静态电压不均衡和动态电压不均衡。

通过在功率器件的漏源极两端的负载侧接入“RCD”缓冲电路，能够环节漏源极电压的变化速率，从而减小各个功率器件的动态电压差。RCD缓冲电路中，电容取值越大对动态电压不平衡的抑制效果越好，但在大中功率场合下往往会只能加电路的功率损耗以及器件的开通和关断的时间。功率器件动态电压不均衡由外部驱动信号的不一致和器件本身的离散性导致的，对此一些学者提出了针对栅极侧信号的均压方法，针对每一个功率器件都对应一个单独的驱动电路或一个隔离的电源，从而通过对各个栅极侧信号进行控制来解决驱动信号延迟不一致的问题。但是基于栅极侧信号均压的控制方法的成本太高，在对成本要求很高的场合(比如高功率密度开关电源)是不适用的，且普遍无法提供栅极侧负压驱动，在实际的实验验证中驱动的均压效果也并不理想。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种SiC MOSFET串联驱动电路，该电路中SiC MOSFET管的栅极侧信号均压控制成本低，且能够实现栅极侧负压驱动，同时驱动的均压效果较好。

为达到上述目的，本发明所述的SiC MOSFET串联驱动电路包括第一驱动电源、第二驱动电源、高压二极管、加速电容、第一SiC MOSFET管、驱动电容、第二静态均压电阻、第一静态均压电阻、第二SiC MOSFET管、驱动电阻；

第一驱动电源的高压端经高压二极管与加速电容的一端、第一SiC MOSFET管的栅极、驱动电容的一端及第二静态均压电阻的一端相连接，加速电容Csp的另一端与第一静态均压电阻的一端及第一SiC MOSFET管的漏极相连接，第一SiC MOSFET管的源极与第一静态均压电阻的另一端及第二SiC MOSFET管的漏极相连接，第二驱动电源的高压端与驱动电容的另一端及驱动电阻的一端相连接，驱动电阻的另一端与第二SiC MOSFET管的栅极相连接，第一驱动电源的低压端、第二驱动电源的低压端、第二静态均压电阻的另一端及第二SiC MOSFET管的源极均接地。

第一SiC MOSFET管的栅极与源极之间连接有稳压二极管。

本发明具有以下有益效果：