[发明专利]一种抑制SiC MOSFET米勒平台电压骤降的驱动电路

说明书

本发明公开了一种抑制SiC MOSFET米勒平台电压骤降的驱动电路，分别设置于上桥臂和下桥臂；驱动电路中，一电阻的一端、第二电阻的一端、第三电阻的一端并联于推挽输出接口；第二电阻的另一端连接第一肖特基二极管的阴极，第三电阻的另一端连接电容的一端和N沟道场效应管的漏极；N沟道场效应管的栅极接第四电阻的一端，第四电阻的另一端接受控脉冲源的正极，受控脉冲源的阴极与N沟道场效应管的源极均连接第二肖特基二极管的阳极；第一肖特基二极管的阳极、第一电阻的另一端、电容的另一端、第二肖特基二极管的阴极均连接SiC MOSFET的栅极。本发明能够抑制SiC MOSFET功率器件的米勒平台电压大幅下降和栅极串扰。

技术领域

本发明属于电力电子驱动技术领域，特别涉及一种抑制SiC MOSFET米勒平台电压骤降的驱动电路，主要用于桥式驱动电路中，减少开关损耗。

背景技术

与Si MOSFET、Si IGBT相比，SiC MOSFET通态电阻最小、开通/关断时间最短，此外SiC MOSFET的输入电容小，因此开关频率更高。SiC MOSFET在功率电子方面的应用十分广泛，它的出现对功率电子的发展具有重大意义。在过去的十年中，SiC MOSFET在高效、高开关频率和高温应用中已经逐渐代替传统Si MOSFET而成为功率电子中最具潜力的晶体管。汽车是未来十年SiC MOSFET的潜在大市场，因为考虑到对全球变暖和能源限制的担忧，HEV/EV的普及正在迅速增加。

由于MOSFET存在寄生参数，随着开关速度的提高，寄生电容和电感对驱动电路的影响变得不可忽略，甚至严重影响MOSFET的正常驱动。MOSFET栅极驱动电路可以等效看成RLC串联电路，不管是电流还是电压的发生改变都会引起栅极电位的变化，从而影响MOSFET的工作状态。因此，对MOSFET栅极驱动电路可靠性设计提出更高的要求。在大电压条件下，当开关管切换开关状态时，互补开关管的漏端会承受很大的dv/dt，从而通过米勒电容给MOSFET的栅源电容充电，当MOSFET漏极电压下降至接近驱动电压时，米勒电容由较小值变为较大值，由于米勒电容变大，因此，需要更多的栅电荷才能使栅极电压上升，因此，米勒电容需从栅漏电容和电源汲取电荷，导致栅极承受很大的di/dt，由于出现大的di/dt，栅源电容被充、放电，导致栅极电位出现严重震荡的情况，出现电压骤升和电压骤降。由于SiCMOSFET的阈值电压比较低，在桥式电路应用中，MOSFET栅极电压的震荡可能会引发串扰，当正电压尖峰超过阈值电压时甚至会导致器件误开启，影响功率转换电路的正常工作；当栅极电压在开启过程中出现电压骤降的情况，MOSFET开启不充分，导通电阻突然增大，增加开关损耗，使MOSFET的可靠性受到影响。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种抑制SiC MOSFET米勒平台电压骤降的驱动电路，能够抑制SiC MOSFET功率器件的米勒平台电压大幅下降和栅极串扰。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种抑制SiC MOSFET米勒平台电压骤降的驱动电路，所述驱动电路分别设置于上桥臂和下桥臂；所述驱动电路包括四个电阻、两个肖特基二极管、一个电容、一个受控脉冲源和一个N沟道场效应管；

其中，第一电阻的一端、第二电阻的一端、第三电阻的一端并联于推挽输出接口；第二电阻的另一端连接第一肖特基二极管的阴极，第三电阻的另一端连接所述电容的一端和所述N沟道场效应管的漏极；所述N沟道场效应管的栅极接第四电阻的一端，第四电阻的另一端接所述受控脉冲源的正极，所述受控脉冲源的阴极与所述N沟道场效应管的源极均连接第二肖特基二极管的阳极；

第一肖特基二极管的阳极、第一电阻的另一端、所述电容的另一端、第二肖特基二极管的阴极均连接SiC MOSFET的栅极。

示例地，所述推挽输出接口还可接负压驱动。

所述SiC MOSFET的栅极与源极之间不设置并联电容。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：