优化碳化硅MOSFET开通波形的开环驱动电路的制作方法

文档序号:14914141发布日期:2018-07-11 00:13阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种优化碳化硅MOSFET开通波形的开环驱动电路,其特征在于,包括:

驱动电压波形发生器,用于产生一个预设上升沿的驱动电压波形;

变门极驱动电阻控制电路,用于在开通暂态过程的不同阶段控制门极驱动电阻的大小,其中,

在电流上升阶段,碳化硅MOSFET的栅源电压变化率和驱动电压上升变化率一致,以通过控制所述驱动电压上升变化率控制电流上升变化率和反向电流;在电压下降阶段,增加门极电流,以加速电压下降过程,并减小开通损耗;在稳定导通阶段,增加门极阻尼电阻,以在不影响开关速度下,抑制门极电压超调。

2.根据权利要求1所述的优化碳化硅MOSFET开通波形的开环驱动电路,其特征在于,所述驱动电压波形发生器包括:

第一电容C1;

电感L1和第一电阻R1,所述电感L1和第一电阻R1相互并联且均与所述第一电容C1相连,以对所述第一电容C1充电。

3.根据权利要求1所述的优化碳化硅MOSFET开通波形的开环驱动电路,其特征在于,所述变门极驱动电阻控制电路包括:

第一门极驱动电阻Rgon1和第二门极驱动电阻Rgon2,所述第二门极驱动电阻Rgon2的阻值大于所述第一门极驱动电阻Rgon1的阻值;

MOS管MOSon,在所述电流上升阶段和所述电压下降阶段时,所述MOS管MOSon处于开通状态,门极电阻为所述第一门极驱动电阻Rgon1,并且在所述稳定导通阶段,所述MOS管MOSon处于关断状态,门极电阻为所述第一门极驱动电阻Rgon1和第二门极驱动电阻Rgon2之和。

4.根据权利要求2所述的优化碳化硅MOSFET开通波形的开环驱动电路,其特征在于,驱动电压VCC通过并联的所述电感L1和所述第一电阻R1给所述第一电容C1充电,所述第一电容C1两端电压有一个上升时间,图腾柱输出电压紧紧跟随所述第一电容C1的电压。

5.根据权利要求4所述的优化碳化硅MOSFET开通波形的开环驱动电路,其特征在于,调整所述电感L1、所述第一电阻R1和所述第一电容C1的值,以实现所述驱动电压VCC上升变化率。

6.根据权利要求3所述的优化碳化硅MOSFET开通波形的开环驱动电路,其特征在于,在电流上升阶段,栅源电压Vgs紧紧跟随第一电容电压VC1,根据漏极电流变化率正比所述栅源电压Vgs变化率的关系,控制第一电容电压VC1上升时间,进而控制栅源电压变化率,以控制电流上升变化率和反向电流尖峰。

7.根据权利要求6所述的优化碳化硅MOSFET开通波形的开环驱动电路,其特征在于,在电压下降阶段,所述第一电容电压VC1从米勒电压继续往驱动电压VCC增加,在所述第一门极驱动电阻Rgon1上产生较大的门极电流给米勒电容充电,加速电压下降过程,减小开通损耗。

8.根据权利要求3所述的优化碳化硅MOSFET开通波形的开环驱动电路,其特征在于,在稳定导通阶段,随着所述第一电容电压VC1的增加,所述MOS管MOSon的栅源电压减小,当所述栅源电压小于阈值电压时,MOSon关断,所述门极电阻Rgon为所述第一门极驱动电阻Rgon1和第二门极驱动电阻Rgon2之和。

9.根据权利要求8所述的优化碳化硅MOSFET开通波形的开环驱动电路,其特征在于,在稳定导通阶段,所述门极阻尼电阻Rgon较大,阻尼因子较大,门极电压超调较小。

10.根据权利要求9所述的优化碳化硅MOSFET开通波形的开环驱动电路,其特征在于,在所述门极阻尼电阻Rgon足够大时,所述阻尼因子大于1,门极电压超调完全抑制。

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