[发明专利]一种SiC+MOSFET的驱动电路

说明书

本发明公开了一种SiC+MOSFET的驱动电路，包括S i C+MOSFET开关电路和驱动电路，该驱动电路包括电源电路以及其余功能电路或模块(具体包括隔离电路、驱动电阻、保护执行电路、缓冲寄存电路、逻辑处理电路以及电路过流检测装置)，电源电路用于为以上功能电路或模块提供电力。其具有以下优点：电源接通后，电源电路中的多个电解电容分别充电，当脉冲信号到来且S i C+MOSFET开关电路开通时，若驱动电路输出能力不足而导致输出电压下降时，多个电解电容可放电以提供足够大的门极脉冲电流，保证S i C+MOSFET开关电路迅速开通，响应速度快；并且，在正、负驱动电压和接地点之间分别接入若干稳压二极管，可避免电路过电压对器件造成损害，起到过流保护作用。

技术领域

本发明涉及电力电子产品技术领域，尤其涉及一种SiC+MOSFET的驱动电路。

背景技术

随着晶闸管、门极可关断晶闸管(GTO)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)以及绝缘栅双极晶体管(IGBT)的相继问世，电力电子器件呈现出高压、大电流、高频率、低损耗的发展趋势。目前，以硅(Si)材料为主的功率半导体器件的制造和应用技术己相当成熟，但是随着电力电子技术应用范围的扩大，硅器件不能满足一些高温、高压和高功率密度场合的需求，碳化硅(SiC)器件应运而生。

SiC器件有着良好的高温、高频特性，其主要特点包括工作温度高、阻断电压高、高频特性好、通态损耗小等等，基于SiC器件的以上特点，其在电动汽车、空间探测、军工设备及电力系统等领域有着十分光明的应用前景。然而，虽然近几年SiC+MOSFET已成为驱动电路领域内的研究热点，但仍缺乏一种快速、可靠且经济的过流保护措施，这一现象在一定程度上对SiC+MOSFET的广泛应用构成了障碍。有研究表明，过流工况会对SiC+MOSFET的长期稳定性产生不利影响，尤其在工作温度超过125℃时，由流入电介质的隧道效应电流引起的器件劣化会更加严重，而SiC+MOSFET所需要的高驱动电压会加剧这一现象。

基于SiC+MOSFET的以上现况，其驱动电路必须精心设计，需充分考虑SiC+MOSFET的器件特性，既要保证实现良好的开关特性，又要考虑电压输出能力以及过流保护等问题。

发明内容

为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，本发明提供一种SiC+MOSFET的驱动电路，该SiC+MOSFET的驱动电路具有电路设计合理、驱动电路输出能力强以及具有过流保护等特点。

本发明为解决其问题所采用的技术方案是：

一种SiC+MOSFET的驱动电路，其包括SiC+MOSFET开关电路和驱动电路，所述驱动电路包括电源电路、隔离电路、驱动电阻、保护执行电路、缓冲寄存电路、逻辑处理电路以及电路过流检测装置；

所述隔离电路、所述缓冲寄存电路、所述驱动电阻和所述SiC+MOSFET开关电路依次连接；

所述隔离电路、所述保护执行电路、所述逻辑处理电路、所述电路过流检测装置和所述SiC+MOSFET开关电路依次连接；

所述电源电路的输入端和外部供电电源连接，且其输出端和所述隔离电路、所述缓冲寄存电路、所述保护执行电路、所述逻辑处理电路以及所述电路过流检测装置连接，用于为以上部件提供正/负驱动电压和0V/5V逻辑电压；

其中，所述电源电路包括串联设置在正驱动电压和负驱动电压之间的至少两个电解电容以及设置在正驱动电压和接地点之间的若干第一稳压二极管、设置在负驱动电压和接地点之间的若干第二稳压二极管。

进一步地，所述电源电路在开通时的正驱动电压为+20V，关断时的负驱动电压为-3V。

进一步地，所述电源电路的电解电容数量为两个，且二者的电容大小均为470μF。