碳化硅MOS管驱动电路的制作方法

文档序号:28374820发布日期:2022-01-07 21:27阅读:1322来源:国知局
碳化硅MOS管驱动电路的制作方法
碳化硅mos管驱动电路
技术领域
1.本技术涉及工业自动化领域,尤其涉及一种碳化硅mos管驱动电路。


背景技术:

2.随着电力电子技术的发展,mos管的种类越来越多,尤其是碳化硅mos管。由于其具有导通电阻低、开关损耗低、工作频率高、高温工作等特性,因而在工业自动化领域得到广泛应用。但由于碳化硅mos管的驱动电压范围为-10v~+25v,建议驱动电压一般为-5v~+20v,而传统的硅mos管的驱动电压范围为-30v~+30v,建议驱动电压一般为-15/+15v。因此,碳化硅mos管与传统的硅mos管相比,安全阈值较小,驱动电路中的电压尖峰很可能会击穿碳化硅mos管的栅极和源极之间的氧化层,导致碳化硅mos管失效而影响驱动电路的稳定性。然而现有的碳化硅mos管驱动电路,为了解决驱动波形震荡而产生电压尖峰,通常需要设置较为复杂的保护电路,导致驱动电路的整体结构复杂、成本较高。


技术实现要素:

3.本技术提供了一种碳化硅mos管驱动电路,以解决现有的驱动电路的整体结构复杂、成本较高的问题。
4.第一方面,本技术提供了一种碳化硅mos管驱动电路,所述碳化硅mos管驱动电路包括:变压器、至少一个驱动控制电路,以及与所述至少一个驱动控制电路中的各驱动控制电路连接的碳化硅mos管;
5.其中,所述变压器包括原边线圈和与所述驱动控制电路数量对应的副边线圈;所述原边线圈用于接收输入信号,每个所述副边线圈与一个所述驱动控制电路连接,所述驱动控制电路用于根据所述副边线圈提供的驱动信号驱动所述碳化硅mos管导通或者关断,所述驱动信号和所述输入信号之间的电压的比值等于所述副边线圈和所述原边线圈之间的匝数的比值。
6.可选地,所述驱动控制电路包括第一二极管、第二二极管、第一三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一电容;
7.其中,所述第一电阻的第一端与所述副边线圈的第一端连接,所述第一电阻的第二端分别与所述第一二极管的阳极和所述第二二极管的阳极连接,所述第一二极管的阴极分别与所述第一三极管的发射极和所述第二电阻的第一端连接,所述第二二极管的阴极与所述第一三极管的基极连接,所述第二电阻的第二端分别与所述第三电阻的第一端、所述第一电容的第一端和所述碳化硅mos管的栅极连接,所述第三电阻的第二端、所述第一电容的第二端、所述第一三极管的集电极、所述碳化硅mos管的源极均与所述副边线圈的第二端连接。
8.可选地,所述驱动控制电路还包括第一稳压管和第二稳压管;
9.其中,所示第一稳压管的阴极与所述碳化硅mos管的栅极连接,所述第一稳压管的阳极与所述第二稳压管的阳极连接,所述第二稳压管的阴极与所述碳化硅mos管的源极连
接。
10.可选地,所述驱动控制电路还包括第四电阻;
11.其中,所述第四电阻的第一端与所述第一三极管的基极连接,所述第四电阻的第二端与所述碳化硅mos管的源极连接。
12.可选地,所述驱动控制电路还包括并联设置的第五电阻、第六电阻和第二电容;
13.其中,所述第五电阻的第一端、所述第六电阻的第一端和所述第二电容的第一端分别与所述第一电阻的第二端连接,所述第五电阻的第二端、所述第六电阻的第二端和所述第二电容的第二端分别与所述第四电阻的第一端的连接;
14.所述第四电阻的电阻值大于所述第五电阻、所述第六电阻和所述第一电阻的电阻值之和。
15.可选地,所述驱动控制电路还包括第七电阻;
16.其中,所述第七电阻的第一端与所述第一三极管的集电极连接,所述第七电阻的第二端与所述副边线圈的第二端连接。
17.可选地,所述驱动控制电路还包括第三稳压管和第三电容;
18.其中,所述第三稳压管的阳极和所述第三电容的第一端均与所述第一三极管的集电极连接,所述第三稳压管的阴极和所述第三电容的第二端均与所述副边线圈的第二端连接。
19.可选地,所述第一电阻和所述第二电阻为可变电阻,所述第三电阻的电阻值大于所述第一电阻与所述第二电阻的电阻值之和。
20.可选地,所述驱动控制电路的数量为两个,与两个所述驱动控制电路连接的两个所述副边线圈中的电流方向相反,且两个所述副边线圈的匝数与所述原边线圈的匝数的比值为1:1。
21.可选地,所述碳化硅mos管驱动电路还包括第四电容和第五电容;
22.其中,所述第四电容和所述第五电容分别设置在所述原边线圈的两端。
23.在本技术实施例中,所述碳化硅mos管驱动电路包括:变压器、至少一个驱动控制电路,以及与所述至少一个驱动控制电路中的各驱动控制电路连接的碳化硅mos管;其中,所述变压器包括原边线圈和与所述驱动控制电路数量对应的副边线圈;所述原边线圈用于接收输入信号,每个所述副边线圈与一个所述驱动控制电路连接,所述驱动控制电路用于根据所述副边线圈提供的驱动信号驱动所述碳化硅mos管导通或者关断,所述驱动信号和所述输入信号之间的电压的比值等于所述副边线圈和所述原边线圈之间的匝数的比值。也就是说,该碳化硅mos管驱动电路可以通过变压器代替光电耦合器来实现驱动信号的隔离,并且可以根据实际需要在变压器的副边侧设置一个或多个驱动控制电路,通过每个驱动控制电路驱动碳化硅mos管的导通和关断状态,以此实现一路或多路驱动控制。因此,相比采用多个光电耦合器连接多个驱动控制电路的方式,该碳化硅mos管驱动电路的整体结构更为简单,且成本更低。
附图说明
24.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本技术实施例提供的碳化硅mos管驱动电路的结构示意图之一;
27.图2为本技术实施例提供的驱动控制电路的结构示意图;
28.图3为本技术实施例提供的碳化硅mos管驱动电路的结构示意图之二。
具体实施方式
29.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
30.参见图1,图1为本技术实施例提供的碳化硅mos管驱动电路的结构示意图之一。如图1所示,该碳化硅mos管驱动电路包括:变压器100、至少一个驱动控制电路200,以及与所述至少一个驱动控制电路200中的各驱动控制电路200连接的碳化硅mos管300;
31.其中,所述变压器100包括原边线圈和与所述驱动控制电路200数量对应的副边线圈;所述原边线圈用于接收输入信号,每个所述副边线圈与一个所述驱动控制电路200连接,所述驱动控制电路200用于根据所述副边线圈提供的驱动信号驱动所述碳化硅mos管300导通或者关断,所述驱动信号和所述输入信号之间的电压的比值等于所述副边线圈和所述原边线圈之间的匝数的比值。
32.具体地,上述驱动控制电路200的数量可以为一个,也可以为多个,具体可以根据实际需要进行设置,本技术不做具体限定。上述副边线圈的数量和上述碳化硅mos管300的数量分别与上述驱动控制电路200的数量相对应。
33.上述变压器100的原边线圈用于接收输入信号,并通过变压器100中的磁芯产生交流磁通,使副边线圈中感应出驱动信号,这样,每个驱动控制电路200就可以通过驱动信号,对与其连接的碳化硅mos管300的导通或者关断进行控制。相比现有的驱动电路中采用光电耦合器进行输入信号的传递,这种方式更能简化驱动电路的单路结构,且节约成本。
34.在实际应用时,可以根据碳化硅mos管驱动电路的实际使用场景,来设置碳化硅mos管驱动电路中副边线圈、驱动控制电路和碳化硅mos管的数量。例如,当主电路需要一个碳化硅mos管来实现led灯的开关控制时,则该碳化硅mos管驱动电路中只需要设置一个副边线圈、一个驱动控制电路和一个碳化硅mos管;当主电路需要两个碳化硅mos管来进行直流转直流控制时,则该碳化硅mos管驱动电路中需要设置两个副边线圈、两个驱动控制电路和两个碳化硅mos管。当该碳化硅mos管驱动电路需要对多个碳化硅mos管进行驱动时,只需要一个变压器既可实现多路驱动信号的传递,由此,也进一步简化了整个碳化硅mos管驱动电路的整体结构。
35.在本实施例中,该碳化硅mos管驱动电路可以通过变压器100代替光电耦合器来实现驱动信号的隔离,并且可以根据实际需要在变压器100的副边侧设置一个或多个驱动控制电路200,通过每个驱动控制电路200驱动碳化硅mos管300的导通和关断状态,以此实现一路或多路驱动控制。因此,相比采用多个光电耦合器连接多个驱动控制电路200的方式,
该碳化硅mos管驱动电路的整体结构更为简单,且成本更低。
36.进一步地,请参照图2,图2为本技术实施例提供的驱动控制电路的结构示意图。如图2所示,所述驱动控制电路200包括第一二极管d1、第二二极管d2、第一三极管q1、第一电阻r1、第二电阻r11、第三电阻r13和第一电容c7;
37.其中,所述第一电阻r1的第一端与所述副边线圈的第一端连接,所述第一电阻r1的第二端分别与所述第一二极管d1的阳极和所述第二二极管d2的阳极连接,所述第一二极管d1的阴极分别与所述第一三极管q1的发射极和所述第二电阻r11的第一端连接,所述第二二极管d2的阴极与所述第一三极管q1的基极连接,所述第二电阻r11的第二端分别与所述第三电阻r13的第一端、所述第一电容c7的第一端和所述碳化硅mos管q3的栅极连接,所述第三电阻r13的第二端、所述第一电容c7的第二端、所述第一三极管q1的集电极、所述碳化硅mos管q3的源极均与所述副边线圈的第二端连接。
38.具体地,输入信号通常为脉冲宽度调制(pulse width modulation,简称pwm)信号,因而驱动信号同样为pwm信号。当副边线圈的第一端接入的信号为高电平,副边线圈的第二端接入的信号为低电平时,第一二极管d1和第二二极管d2均处于导通状态,且由于第一二极管d1和第二二极管d2的导通压降相同,因而第一三极管q1的基极与发射极的电位相同,第一三极管q1处于截止状态。此时,驱动电流可以经第一电阻r1、第一二极管d1、第二电阻r11、第三电阻r13快速为第一电容c7充电,当第一电容c7两端的电压大于碳化硅mos管q3的开启电压时,碳化硅mos管q3可以快速切换至导通状态。另外,在碳化硅mos管q3导通过程中,第三电阻r13和第一电容c7还可以构成rc低通滤波电路,可以滤除驱动信号的高频干扰,防止碳化硅mos管q3发生误开通的现象。
39.当副边线圈的第一端接入的信号由高电平跳变为低电平,副边线圈的第二端接入的信号由低电平跳变为高电平时,第一二极管d1和第二二极管d2切换至反向截止状态,且此时碳化硅mos管q3会由导通状态转换为关断状态。在碳化硅mos管q3由导通状态转换为关断状态的瞬间,第一电容c7储存的电压可使第一三极管q1在碳化硅mos管q3关断的过程中始终处于饱和导通状态,以达到对第一电容c7快速放电的效果,进而使得碳化硅mos管q3的栅极和源极之间的电压快速降为0v,使碳化硅mos管q3快速关断。
40.在本实施例中,该驱动控制电路200可以根据驱动信号的电平跳变,对碳化硅mos管q3的导通或关断状态进行控制,并且由于在第一三极管q1的发射极和基极设置有第一二极管d1和第二二极管d2,因而可以加快第一三极管q1的导通或截止,进而实现对第一电容c7的快速充电和快速放电,由此实现碳化硅mos管q3的快速导通和关断的功能。
41.进一步地,继续参见图2,所述驱动控制电路200还包括第一稳压管vd1和第二稳压管vd2;
42.其中,所示第一稳压管vd1的阴极与所述碳化硅mos管q3的栅极连接,所述第一稳压管vd1的阳极与所述第二稳压管vd2的阳极连接,所述第二稳压管vd2的阴极与所述碳化硅mos管q3的源极连接。
43.具体地,第一稳压管vd1的稳定电压和第二稳压管vd2的稳定电压可以根据碳化硅mos管q3的类型进行设置,第一稳压管vd1的稳定电压可以大于第二稳压管vd2的稳定电压。例如,假设碳化硅mos管q3的驱动电压范围为-5v至+24v,则可以设置第一稳压管vd1的稳定电压为+24v,第二稳压管vd2的稳定电压为+5v,这样,可以将驱动电压钳位在-5v至+24v之
间,避免由于驱动信号异常导致门极电压太高损坏碳化硅mos管q3。
44.进一步地,所述驱动控制电路200还包括第四电阻r7;
45.其中,所述第四电阻r7的第一端与所述第一三极管q1的基极连接,所述第四电阻r7的第二端与所述碳化硅mos管q3的源极连接。这样,该第四电阻r7可以作为第二二极管d2的限流电阻,可以防止第二二极管d2的导通电流过大而击穿第二二极管d2。
46.进一步地,所述驱动控制电路200还包括并联设置的第五电阻r3、第六电阻r4和第二电容c3;
47.其中,所述第五电阻r3的第一端、所述第六电阻r4的第一端和所述第二电容c3的第一端分别与所述第一电阻r1的第二端连接,所述第五电阻r3的第二端、所述第六电阻r4的第二端和所述第二电容c3的第二端分别与所述第四电阻r7的第一端的连接;
48.所述第四电阻r7的电阻值大于所述第五电阻r3、所述第六电阻r4和所述第一电阻r1的电阻值之和。
49.具体地,当副边线圈的第一端接入的信号由高电平跳变为低电平0v,副边线圈的第二端接入的信号由低电平跳变为高电平+18v时,第一二极管d1和第二二极管d2切换至反向截止状态,副边线圈的电感电流只能通过第四电阻r7、第五电阻r3、第六电阻r4和第一电阻r1构成的回路进行释放,且由于第四电阻r7的阻值远大于第五电阻r3、第六电阻r4和第一电阻r1的阻值之和,因此可以使得第一三极管q1的基极电压约为-18v,而在碳化硅mos管q3由导通转换为关断的瞬间,第一电容c7储存的电压为+18v,且第三电阻r13的阻值远大于第二电阻r11,可得第一三极管q1的发射极电压约为+18v,使第一三极管q1q1在碳化硅mos管q3关断的过程中始终处于饱和导通状态,以达到对第一电容c7快速放电的效果。并且在碳化硅mos管q3关断过程中,副边线圈的电感电流泄放回路与第一电容c7的泄流回路相互独立,解决了在碳化硅mos管q3关断过程中驱动波形发生震荡的问题,进一步提高了碳化硅mos管驱动电路的稳定性。
50.进一步地,所述驱动控制电路200还包括第七电阻r9;
51.其中,所述第七电阻r9的第一端与所述第一三极管q1的集电极连接,所述第七电阻r9的第二端与所述副边线圈的第二端连接。
52.在一实施例中,当碳化硅mos管q3为0v电压关断类型时,可以在第一三极管q1的集电极与副边线圈的第二端之间选用第七电阻r9进行连接,这样,在对第一电容c7进行放电时,第一电容c7的电流可以通过第二电阻r11、第一三极管q1和第七电阻r9进行泄放,得到电压为0v的关断信号,对碳化硅mos管q3进行关断。
53.进一步地,所述驱动控制电路200还包括第三稳压管d5和第三电容c5;
54.其中,所述第三稳压管d5的阳极和所述第三电容c5的第一端均与所述第一三极管q1的集电极连接,所述第三稳压管d5的阴极和所述第三电容c5的第二端均与所述副边线圈的第二端连接。
55.在一实施例中,当碳化硅mos管q3为负压关断类型时,可以在第一三极管q1的集电极与副边线圈的第二端之间选用第三稳压管d5和第三电容c5进行连接,这样,在对第一电容c7进行放电时,第一电容c7的电流可以通过第二电阻r11、第一三极管q1、第三稳压管d5和第三电容c5进行泄放,由于第三稳压管d5可以使得第三电容c5两端的电压稳定在一恒定电压,得到电压为负压的关断信号,对碳化硅mos管q3进行关断。
56.进一步地,所述第一电阻r1和所述第二电阻r11为可变电阻,所述第三电阻r13的电阻值大于所述第一电阻r1与所述第二电阻r11的电阻值之和。
57.在一实施例中,上述第一电阻r1为碳化硅mos管驱动电路的导通电阻,因而可以通过调节第一电阻r1的电阻,来调整碳化硅mos管q3的导通时间。上述第二电阻r11为碳化硅mos管驱动电路的关断电阻,因而可以通过调节第二电阻r11的电阻,来调整碳化硅mos管q3的关断时间。另外,由于第三电阻r13的电阻值大于所述第一电阻r1与所述第二电阻r11的电阻值之和,因而在对第一电容c7进行充电时,可以使得第一电容c7充电电压较高,以保证碳化硅mos管q3能够快速导通。
58.进一步地,参见图3,图3为本技术实施例提供的碳化硅mos管驱动电路的结构示意图之二。如图3所示,所述驱动控制电路200的数量为两个,与两个所述驱动控制电路200连接的两个所述副边线圈中的电流方向相反,且两个所述副边线圈的匝数与所述原边线圈的匝数的比值为1:1。
59.在一实施例中,变压器t1的原边线圈接入输入信号,原边线圈的同名端为输入信号in_l、异名端为输入信号in_h,此设计方法具有互锁的功能,可以防止输入信号in_h、in_l同为高电平时,击穿上下桥碳化硅mos管q3和q4;变压器t1的两组副边线圈相同,原边线圈与副边线圈的匝数比为1:1。如图3所示,第一组副边线圈的异名端为碳化硅mos管q3门极信号的正极,同名端为碳化硅mos管q3门极信号的负极,第二组副边线圈的同名端为碳化硅mos管q4门极信号的正极,异名端为碳化硅mos管q4门极信号的负极。这样,当输入信号为pwm信号时,就可以得到两路相互隔离且互补的pwm驱动信号,且驱动电压的电压范围相同。当碳化硅mos管q3处于导通状态时,碳化硅mos管q4处于关断状态;当碳化硅mos管q3处于关断状态时,碳化硅mos管q4处于导通状态。
60.在该实施例中,之所以设置两路碳化硅mos管驱动,是为了通过该电路实现对直流母排的直流转直流功能。将碳化硅mos管q3的漏极和碳化硅mos管q4的源极分别接入至直流母排的两端(即图3中的p输入端和n输入端),将碳化硅mos管q3的源极和碳化硅mos管q4的漏极共同作为输出端(即图3中的out输出端),这样,可以通过输出端的电压值输入至一控制芯片,通过控制芯片分析还输出端的电压值与预设的电压值是否一致,并通过分析结果生成一输入信号,即具有不同占空比的pwm信号,通过该输入信号控制碳化硅mos管q3和碳化硅mos管q4的导通或关断,来使得输出端输出预设的电压值。例如,假设直流母排的电压为538v,需要得到48v的直流电压,则可以将碳化硅mos管q3的漏极和碳化硅mos管q4的源极分别接入至直流母排的两端(假设p端的电压为538v,n端的电压为0v),则通过控制输入信号的高低电平的占空比,对碳化硅mos管q3和碳化硅mos管q4的导通或关断进行控制,最终从out输出端输出48v的直流电压。
61.进一步地,所述碳化硅mos管驱动电路还包括第四电容c1和第五电容c2;
62.其中,所述第四电容c1和所述第五电容c2分别设置在所述原边线圈的两端。
63.在一实施例中,可以在原边线圈的两端分别设置第四电容c1和第五电容c2,第四电容c1和第五电容c2可以为输入信号in_h和in_l进行滤波,滤除掉输入信号中的高频干扰和直流分量,这样,使得感应得到的驱动信号更加稳定,从而减小碳化硅mos管驱动电路中的电压尖峰,提高驱动电路中的稳定性。
64.在一实施例中,以驱动电压为0v至+18v的碳化硅mos管为例,结合图3进行详细说
明。
65.第四电容c1为输入信号in_h滤波电容,其一端与变压器的10脚相连,另一端与输入信号in_h相连,第五电容c2为输入信号in_l滤波电容,其一端与变压器的7脚相连,另一端与输入信号in_l相连,第四电容c1和第五电容c2的作用为,滤除输入信号中的高频干扰和直流分量。t1为变压器,代替了驱动光耦,简化了电路结构、减少了设计成本。变压器t17/10为原边绕组,5/6为第一副边线圈,1/2为第二副边线圈,其匝数比为1:1:1,当输入信号in_h、in_l为0v至+18v的方波信号时,副边侧可以得到两路相互隔离的驱动信号,其电压为-18v至+18v,此设计可以保证当输入信号in_h和in_l都为高电平时,输出信号为ov,避免了碳化硅mos管q3和碳化硅mos管q4发生直通而击穿。第一副边线圈的6脚与第一电阻r1相连,第一副边线圈的5脚与碳化硅mos管q3的源极相连,第一电阻r1为驱动电路开通电阻,其阻值大小决定了碳化硅mos管q3的开通时间,进而影响了碳化硅mos管q3的开关损耗。第一电阻r1的另一端与第一二极管d1和第二二极管d2的阳极相连,同时与第五电阻r3、第六电阻r4和第二电容c3相连,第一二极管d1的另一端与第一三极管q1的发射极相连,第二二极管d2的另一端与第一三极管q1的基极相连,第一二极管d1和第二二极管d2在碳化硅mos管q3开通过程中一直处于正向导通状态,由于第一二极管d1和第二二极管d2的型号相同,故第一二极管d1和第二二极管d2在导通时管压降相等,因此第一三极管q1的基极电压与集电极电压相同,第一三极管q1在碳化硅mos管q3开通过程中一直处于截止状态。第四电阻r7为第二二极管d2的限流电阻,其一端与第一三极管q1基极相连,另一端与碳化硅mos管q3的源极相连,其作用为防止第二二极管d2的导通电流过大击穿第二二极管d2。第一三极管q1为pnp型三极管,其基极与第二二极管d2的阴极、第四电阻r7、第五电阻r3、第六电阻r4和第二电容c3相连,发射极与第一二极管d1的阴极、第二电阻r11相连,集电极与第三稳压管d5的阳极、第三电容c5及第七电阻r9相连,由于此款碳化硅mos管q3为0v电压关断类型,因此选用第七电阻r9为第一三极管q1的集电极的回路,第三稳压管d5和第三电容c5预留。第一三极管q1在碳化硅mos管q3开通过程中处于截止状态,在碳化硅mos管q3关断过程中处于饱和导通状态。第二电阻r11为驱动电路关断电阻,其一端与第一三极管q1的发射极相连,另一端与第三电阻r13、第一电容c7相连,其阻值大小决定了碳化硅mos管q3的关断时间,进而影响了碳化硅mos管q3的开关损耗,第三电阻r13和第一电容c7的另一端与碳化硅mos管q3的源极相连,这样在碳化硅mos管q3开通过程中,变压器t1的第一副边侧的6脚为高电平、5脚为低电平,驱动电流经第一电阻r1、第一二极管d1、第二电阻r11、第三电阻r13为第一电容c7充电,第三电阻r13的阻值远大于第一电阻r1与第二电阻r11的阻值之和,可以得到电压为+18v的导通信号;第一稳压管vd1的阴极与碳化硅mos管q3的栅极相连,第一稳压管vd1的阳极与第二稳压管vd2的阳极相连,第二稳压管vd2的阴极与碳化硅mos管q3的源极相连,第一稳压管vd1的稳定电压为+24v,第二稳压管vd2的稳定电压为+5v,当驱动信号异常时,可以将驱动电压钳位在-5v至+24v之间,避免门极电压太高损坏碳化硅mos管。
66.在碳化硅mos管q3关断过程中,变压器t1的第一副边线圈的6脚为低电平,5脚为高电平,二极管第一二极管d1和第二二极管d2处于反向截止状态,第一副边线圈的电感电流只能通过第四电阻r7、第五电阻r3、第六电阻r4、第一电阻r1回路释放,且第四电阻r7的阻值远大于第五电阻r3、第六电阻r4、第一电阻r1的阻值之和,因此可以得到第一三极管q1的基极电压约为-18v,而在碳化硅mos管q3由导通转换为关断的瞬间,第一电容c7储存的电压
为+18v,且第三电阻r13的阻值远大于第二电阻r11的阻值,可得第一三极管q1的发射极电压约为+18v,使第一三极管q1在碳化硅mos管q3在关断的过程中始终处于饱和导通状态,以达到对第一电容c7快速放电的效果,进而得到电压为0v的关断信号。并且在关断过程中,第一副边线圈的电感电流泄放回路与第一电容c7的泄流回路相互独立,解决了在关断过程中驱动波形发生震荡的问题。
67.第二副边线圈的1脚与驱动控制电路200的开通电阻r2相连,第二副边线圈的2脚与碳化硅mos管q4的源极相连,其工作原理与第一副边线圈相同,在此不再赘述。
68.采用上述碳化硅mos管驱动电路,可以得到以下有益效果:
69.1.使用变压器来代替光电耦合器,简化了电路结构、节约了成本,并且通过输入信号的互锁可以避免两个碳化硅mos管直通导致击穿;
70.2.通过引入第一二极管和第二二极管可以保证在碳化硅mos管导通过程中第一三极管处于截止状态,解决了在碳化硅mos管导通过程中驱动波形发生震荡的问题;
71.3.通过引入第一二极管和第二二极管,在碳化硅mos管关断过程中可以使变压器副边线圈的泄放回路与第一电容泄放回路相互独立,解决了碳化硅mos管在关断过程中驱动波形发生震荡的问题;
72.4.在驱动电路中加入第一电容,滤除了驱动信号中的高频干扰,避免碳化硅mos管发生误开通,在关断过程中通过第一三级管快速放电,极大程度的减小了开关损耗;
73.5.在驱动电路中加入第一稳压管和第二稳压管,可以将门极驱动电压钳位在-5v至+24v之间,避免门极电压太高损坏碳化硅mos管。
74.需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
75.以上所述仅是本发明的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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