碳化硅器件的驱动电路、驱动系统及控制方法与流程

本技术涉及碳化硅器件控制领域，具体而言，涉及一种碳化硅器件的驱动电路、碳化硅器件的驱动系统以及碳化硅器件的驱动电路的控制方法。

背景技术：

1、sic作为第三代半导体材料，具有更宽的禁带宽度、更高的导热率、更高的抗辐射能力、更大的电子饱和漂移速率。sic功率模块在开关过程中，因器件封装、pcb布线及应用电路引入的寄生参数和器件自身的结电容等原因，易产生电压电流过冲。

2、现有技术通过在开关阶段，检测sic功率模块的栅极电压，根据不同的电压值动态调节栅极电阻，能够有效抑制电压电流过冲，但会增加开关损耗，该控制方法及电路实现均比较复杂，且会受到开关过程中的栅极回路震荡的干扰而导致错误的响应。

技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种碳化硅器件的驱动电路、碳化硅器件的驱动系统以及碳化硅器件的驱动电路的控制方法，以至少解决现有技术中sic功率模块的驱动电路存在着开关过程中瞬态电流过冲现象和开关损耗且难以同时优化的问题。

2、为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种碳化硅器件的驱动电路，包括：驱动模块，用于产生驱动信号；开关模块，包括多个开关器件，所述开关模块的输入端用于输入电源电压，所述开关模块的控制端与所述驱动模块电连接，所述开关模块的输出端用于与碳化硅器件电连接，其中，所述电源电压用于产生所述碳化硅器件的驱动电流，所述驱动信号用于控制所述开关模块中的各开关器件导通或者截止，从而使得所述开关模块中各通路导通或者截止，在所述开关模块中导通的通路不同的情况下，传输至所述碳化硅器件的驱动电流不同。

3、可选地，所述驱动信号包括第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号、第四驱动信号、第五驱动信号和第六驱动信号，所述驱动模块包括：驱动芯片，所述驱动芯片的输入端用于输入pwm信号，所述驱动芯片的第一输出端用于输出第一驱动信号且与所述开关模块的第一输入端电连接，所述驱动芯片的第二输出端用于输出第二驱动信号且与所述开关模块的第二输入端电连接；第一光耦器件，所述第一光耦器件的第一输出端用于输出第三驱动信号且与所述开关模块的第一控制端电连接，所述第一光耦器件的第二输出端用于输出第四驱动信号且与所述开关模块的第二控制端电连接；第二光耦器件，所述第二光耦器件的第一输出端用于输出第五驱动信号且与所述开关模块的第三控制端电连接，所述第二光耦器件的第二输出端用于输出第六驱动信号且与所述开关模块的第四控制端电连接。

4、可选地，所述电源电压包括正电源电压和负电源电压，所述开关模块包括：第一开关单元，所述第一开关单元的第一输入端用于输入所述正电源电压，所述第一开关单元的第二输入端与所述驱动芯片的第一输出端电连接，所述第一开关单元的控制端与所述第一光耦器件的第一输出端电连接，所述第一开关单元的输出端与所述碳化硅器件电连接；第二开关单元，所述第二开关单元的第一输入端用于输入所述正电源电压，所述第二开关单元的第二输入端与所述驱动芯片的第一输出端电连接，所述第二开关单元的控制端与所述第一光耦器件的第二输出端电连接，所述第二开关单元的输出端与所述碳化硅器件电连接；第三开关单元，所述第三开关单元的第一输入端用于输入所述负电源电压，所述第三开关单元的第二输入端与所述驱动芯片的第二输出端电连接，所述第三开关单元的控制端与所述第二光耦器件的第一输出端电连接，所述第三开关单元的输出端与所述碳化硅器件电连接；第四开关单元，所述第四开关单元的第一输入端用于输入所述负电源电压，所述第四开关单元的第二输入端与所述驱动芯片的第二输出端电连接，所述第四开关单元的控制端与所述第二光耦器件的第二输出端电连接，所述第四开关单元的输出端与所述碳化硅器件电连接。

5、可选地，所述第一开关单元包括：第一开关器件，所述第一开关器件的第一端与所述驱动芯片的第一输出端电连接，所述第一开关器件的控制端与所述第一光耦器件的第一输出端电连接；第二开关器件，所述第二开关器件的控制端与所述第一开关器件的第二端电连接，所述第二开关器件的第一端用于输入所述正电源电压；第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述第二开关器件的第二端电连接，所述第一电阻的第二端与所述碳化硅器件电连接；和/或，所述第二开关单元包括：第三开关器件，所述第三开关器件的第一端与所述驱动芯片的第一输出端电连接，所述第三开关器件的控制端与所述第二光耦器件的第二输出端电连接；第四开关器件，所述第四开关器件的控制端与所述第三开关器件的第二端电连接，所述第四开关器件的第一端用于输入所述正电源电压；第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第四开关器件的第二端电连接，所述第二电阻的第二端与所述碳化硅器件电连接。

6、可选地，所述第二开关器件和所述第四开关器件均为nmos器件。

7、可选地，所述第三开关单元包括：第五开关器件，所述第五开关器件的第一端与所述驱动芯片的第二输出端电连接，所述第五开关器件的控制端与所述第二光耦器件的第一输出端电连接；第六开关器件，所述第六开关器件的控制端与所述第五开关器件的第二端电连接，所述第六开关器件的第一端用于输入所述负电源电压；第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述第六开关器件的第二端电连接，所述第三电阻的第二端与所述碳化硅器件电连接；和/或，所述第四开关单元包括：第七开关器件，所述第七开关器件的第一端与所述驱动芯片的第二输出端电连接，所述第七开关器件的控制端与所述第二光耦器件的第二输出端电连接；第八开关器件，所述第八开关器件的控制端与所述第七开关器件的第二端电连接，所述第八开关器件的第一端用于输入所述负电源电压；第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述第八开关器件的第二端电连接，所述第四电阻的第二端与所述碳化硅器件电连接。

8、可选地，所述第六开关器件和所述第八开关器件均为pmos器件。

9、根据本技术的另一方面，提供了一种碳化硅器件的驱动系统，包括：碳化硅器件；任意一种所述的碳化硅器件的驱动电路，与所述碳化硅器件电连接。

10、根据本技术的另一方面，提供了一种任意一种所述的碳化硅器件的驱动电路的控制方法，包括：获取整车的高压动力电池的荷电状态，所述高压动力电池与碳化硅器件电连接；根据所述高压动力电池的荷电状态，控制所述碳化硅器件的驱动电路输出对应的驱动电流，其中，所述驱动电流与所述高压动力电池的荷电状态成反比。

11、可选地，根据所述高压动力电池的荷电状态，控制所述碳化硅器件的驱动电路输出对应的驱动电流，包括：在所述高压动力电池的荷电状态大于或者等于第一预设值的情况下，控制所述碳化硅器件的驱动电路输出第一驱动电流，所述第一驱动电流小于或者等于第一电流值；在所述高压动力电池的荷电状态大于或者等于第二预设值且小于所述第一预设值的情况下，控制所述碳化硅器件的驱动电路输出第二驱动电流，所述第二驱动电流大于所述第一电流值且小于或者等于第二电流值；在所述高压动力电池的荷电状态小于所述第二预设值的情况下，控制所述碳化硅器件的驱动电路输出第三驱动电流，所述第三驱动电流大于所述第二电流值。

12、应用本技术的技术方案，上述碳化硅器件的驱动电路，包括：驱动模块，用于产生驱动信号；开关模块，包括多个开关器件，开关模块的输入端用于输入电源电压，开关模块的控制端与驱动模块电连接，开关模块的输出端用于与碳化硅器件电连接，其中，电源电压用于产生碳化硅器件的驱动电流，驱动信号用于控制开关模块中的各开关器件导通或者截止，从而使得开关模块中各通路导通或者截止，在开关模块中导通的通路不同的情况下，传输至碳化硅器件的驱动电流不同。该电路可以使得控制器在不同工况下可做到避免瞬态电压过冲和开关损耗大的问题，避免碳化硅器件由于电压过冲损坏以及开关损耗太大造成的使用寿命缩减，以提高碳化硅器件的使用可靠性，解决了现有技术中sic功率模块的驱动电路存在着开关过程中瞬态电流过冲现象和开关损耗且难以同时优化的问题。