[实用新型]SiC MOSFET的保护电路

说明书

本申请技术方案提供一种SiC MOSFET的保护电路，包括：输出侧逻辑控制模块，用于接收所述SiC MOSFET的驱动脉冲信号并输出，还用于输出与所述驱动脉冲信号同步的控制信号；输出级功率放大电路，与所述输出侧逻辑控制模块电连接，并被配置为对所述驱动脉冲信号进行放大，并输出至所述SiC MOSFET；短路检测模块，与所述输出侧逻辑控制模块以及所述SiC MOSFET的漏极电连接，并被配置为接收所述控制信号并获得参考电压信号，同时获取所述SiC MOSFET的漏源电压信号，且基于所述漏源电压信号和所述参考电压信号向所述输出侧逻辑控制模块输出检测结果信号。本申请技术方案的保护电路能够对SiC MOSFET所在电路进行动态短路监测。

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种SiC MOSFET的保护电路。

背景技术

电力电子功率变换器作为电能利用的重要装置，在生产和生活中发挥着重要作用。电力电子功率变换器的核心是功率半导体器件，很大程度上决定了电力电子功率变换器的性能。目前，大部分功率半导体器件是Si半导体材料，其特性已接近理论极限，成为电力电子功率变换器进一步发展的瓶颈。与Si功率器件相比，SiC功率器件具有更加优异特性：SiC功率器件具有更高的开关速度，能够在更高的结温下工作，可以同时实现高频、高电压和大电流。这些特性能够显著提升半导体功率变换器的性能，获得更高的电能转换效率，实现更高的功率密度，降低系统成本等。

在电力电子变换器中，微控制器发出的控制信号属于弱点信号，不能直接驱动功率半导体器件，需要在微控制器与功率半导体器件之间设置驱动电路。驱动电路主要是对微控制器发出的弱电控制信号整形、功率放大后实现对功率半导体器件的通断控制；当功率半导体器件及其所在电路中出现故障时，也要由驱动电路将故障信息传回微控制器。故驱动电路是弱电控制信号与强电功率回路之间交互的桥梁，驱动电路的可靠性直接影响电力电子变换器的整体可靠性。

SiC MOSFET主要应用在高压场合，对可靠性要求很高，如果所在电路发生短路会造成较为严重后果，有必要进行短路检测和保护。目前采用退饱和检测进行短路保护时还存在许多问题，例如若消隐时间较短时，容易误动作；若消隐时间过长时，又难以在指定的最大短路时间内安全地关闭。消隐时间由消隐电容值确定，但是消隐电容值的选择比较困难；而确定消隐电容值后，还受到温度影响，同时退饱和检测电路中的高压二极管属于强干扰源。

实用新型内容

本申请要解决的技术问题是提供一种SiC MOSFET的保护电路，能够对SiC MOSFET所在电路进行短路监测，克服现有的退饱和检测存在的问题。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种SiC MOSFET的保护电路，包括：输出侧逻辑控制模块，用于接收所述SiC MOSFET的驱动脉冲信号并输出，还用于输出与所述驱动脉冲信号同步的控制信号；输出级功率放大电路，与所述输出侧逻辑控制模块电连接，并被配置为对所述驱动脉冲信号进行放大，并输出至所述SiC MOSFET；短路检测模块，与所述输出侧逻辑控制模块以及所述SiC MOSFET的漏极电连接，并被配置为接收所述控制信号并获得参考电压信号，同时获取所述SiC MOSFET的漏源电压信号，且基于所述漏源电压信号和所述参考电压信号向所述输出侧逻辑控制模块输出检测结果信号。

在本申请的一些实施例中，所述短路检测模块被配置为比较所述漏源电压信号与所述参考电压信号，当所述漏源电压信号大于所述参考电压信号时，运放信号翻转，所述短路检测模块向所述输出侧逻辑控制模块输出短路信号。

在本申请的一些实施例中，所述短路检测模块还被配置为比较所述漏源电压信号与所述参考电压信号，当所述漏源电压信号小于或等于所述参考电压信号时，运放信号不翻转。

在本申请的一些实施例中，所述短路检测模块包括：比较器，包括第一输入端、第二输入端及输出端，其中所述输出端电连接所述输出侧逻辑控制模块；漏源电压信号源电路，电连接所述第一输入端；参考电压信号源电路，电连接所述第二输入端。