[发明专利]基于宽禁带半导体功率器件的Cascode-light型反激电源

说明书

基于宽禁带半导体功率器件的Cascode‑light型反激电源，包括变压器、前端续流电路、开关单元、控制电路、输出二极管、负载电路；变压器初级侧同名端引脚连接电源Vin正极端，初级侧另一引脚连接开关单元；输出二极管和负载电路设于变压器次级侧；前端续流电路并联连接在变压器初级侧；开关单元包括共源极连接的SiC N‑JFET和P‑MOSFET，SiC N‑JFET的漏极连接变压器初级侧另一引脚，P‑MOSFET的漏极连接电源Vin负极端；控制电路连接SiC N‑JFET和P‑MOSFET的栅极，用于控制P‑MOSFET导通，并用于输出PWM驱动信号控制SiC N‑JFET的导通和关断。本方案电路结构简单利于集成化，损耗小，有效解决传统反激电源的应用缺陷，可广泛应用于高温高频高压领域。

技术领域

本申请涉及反激电源技术领域，尤其与一种基于宽禁带半导体功率器件的Cascode-light型反激电源有关。

背景技术

市面上的反激电源主要采用硅基芯片，应用于常温低压小容量领域，虽然电路简单成本低，但是由于器件本身的特性，很难应用于高温高频高压领域，例如飞机发动系统、火箭点火系统等。随着高温高频高压领域对电源的需求量日益增长，急需寻求新的电源。

发明内容

为了解决上述现有技术缺陷，本申请提供一种基于宽禁带半导体功率器件的Cascode-light型反激电源，结构简单，利于集成化，损耗小，可有效解决传统的反激电源应用中的缺陷，可广泛应用于高温高频高压领域。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术：

基于宽禁带半导体功率器件的Cascode-light型反激电源，包括变压器T1、前端续流电路、开关单元Q1、控制电路、输出二极管D2、负载电路；

变压器T1初级侧的同名端引脚连接电源Vin正极端，初级侧另一引脚连接开关单元Q1；变压器T1次级侧的同名端引脚连接地，次级侧另一引脚连接输出二极管D2阳极，负载电路并联于输出二极管D2阴极和变压器T1次级侧的同名端引脚之间；

前端续流电路并联连接在变压器T1初级侧；

开关单元Q1包括共源极连接的SiC N-JFET和P-MOSFET，SiC N-JFET的漏极连接变压器T1初级侧另一引脚，P-MOSFET的漏极连接电源Vin负极端；

控制电路连接SiC N-JFET和P-MOSFET的栅极，用于输出一驱动电压信号以控制P-MOSFET导通，并用于输出PWM驱动信号以控制SiC N-JFET的导通和关断。

进一步，控制电路包括栅极驱动芯片U1，栅极驱动芯片U1为1EDI30J12CX，其JFDrv驱动引脚通过栅极驱动电阻R_G^J连接SiC N-JFET的栅极，MDrv驱动引脚通过栅极驱动电阻R_G^M连接P-MOSFET的栅极，VCC1引脚连接+5V电源，GND1引脚连接Vin负极端，IN引脚用于接入PWM控制信号，VCC2引脚连接SiC N-JFET和P-MOSFET的源极和一直流电源正极端，直流电源为-22V ~ -28V，直流电源负极端连接栅极驱动芯片U1的VEE2引脚。

SiC N-JFET的栅极连接二极管D_C阳极，二极管D_C阴极通过电阻R_C连接P-MOSFET的漏极。

栅极驱动芯片U1的VCC2引脚连接电容C_VReg和电容C_VEE2一端，电容C_VReg另一端连接栅极驱动芯片U1的VReg引脚和BSEN引脚，电容C_VEE2另一端连接栅极驱动芯片U1的VEE2引脚。