隔离型SiCMOSFET驱动电路的制作方法

本发明属于开关电源，具体涉及一种隔离型sic mosfet驱动电路。

背景技术：

1、sic mosfet具有导通电阻小、耐高温、耐压高、开关频率高等优点，能明显提升大功率电源产品的效率及功率密度，已经广泛应用于大功率雷达阵面电源中，同时在电力装备、车载充电桩等高压大功率领域也有很大的应用前景。

2、sic mosfet为电压控制型器件，与si mosfet驱动有相似但又有所不同，传统基于si mosfet的驱动电路无法完全发挥sic mosfet的优异性能，sic mosfet在高压大功率dc-dc应用领域具有很大优势，要充分发挥sic mosfet的性能，要求sic mosfet驱动速度快、驱动能力强并实现驱动信号隔离。因此有必要研究高效的sic mosfet栅级驱动电路。

技术实现思路

1、本发明目的是提供一种隔离型sic mosfet驱动电路，驱动速度快，驱动电路简单，驱动震荡小，具备良好的隔离特性，驱动损耗和开关损耗小，能直接应用于桥式拓扑，且具备多个sic mosfet并联同步驱动的能力，适用于隔离型大功率开关电源中。

2、具体地说，本发明提供了一种隔离型sic mosfet驱动电路，包括脉冲产生电路、驱动放大电路、变压器隔离电路及电平转换电路；

3、所述脉冲产生电路，将控制信号调制后产生脉冲电压信号，并送至所述驱动放大电路；

4、所述驱动放大电路，接收所述脉冲电压信号，并将驱动电流放大后发送给所述变压器隔离电路；

5、所述变压器隔离电路，包括第一电容c1和驱动变压器t1，第一电容c1接在驱动放大电路输出端与驱动变压器t1同名端之间，防止驱动变压器饱和；驱动变压器t1将原副边驱动信号隔离，并通过改变变比将驱动电压进行放大，之后将驱动信号发送给所述电平转换电路；

6、所述电平转换电路，将所述驱动信号进行电平转换，产生高电平正压驱动信号加速所述sic mosfet的开通，产生低电平负压驱动信号加速所述sic mosfet的关断。

7、进一步地，电平转换电路包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第二电容c2、第一二极管v1、第一稳压管v2、第二稳压管v3、第三稳压管v4、第二二极管v5、第一mos管q1；

8、所述第一电阻r1一端接驱动变压器t1同名端，另一端接第一mos管q1漏极；第二电阻r2一端接第一mos管q1漏极，另一端为驱动信号栅极输出端，与sic mosfet q2栅极相接；第三电阻r3一端接驱动变压器t1同名端，另一端接第一mos管q1栅极；第四电阻r4一端和第一二极管v1的正极接第一mos管q1栅极，第四电阻r4另一端和第一二极管v1的负极接驱动变压器t1异名端；第一稳压管v2正极接第二稳压管v3正极，第一稳压管v2负极接第一mos管q1漏极；第二稳压管v3负极接第二电容c2一端和第三稳压管v4负极，且第二稳压管v3负极接驱动信号源极输出端，与sic mosfet q2源极相接；第二电容c2一端和第三稳压管v4正极接第二二极管v5正极，第二二极管v5负极接驱动变压器t1异名端，第五电阻r5为泄放电阻，接在sic mosfet q2栅极与源极之间。

9、进一步地，所述脉冲产生电路采用移相pwm控制器产生pwm脉冲；所述驱动放大电路采用驱动芯片将驱动电流放大。

10、本发明的隔离型sic mosfet驱动电路的有益效果如下：

11、本发明的隔离型sic mosfet驱动电路，主要有以下优点：

12、驱动速度快，驱动电压过冲小。运用本发明驱动sic mosfet，驱动脉冲上升沿、下降沿陡峭，驱动波形无明显过冲，sic mosfet开关速度快；

13、驱动电路简单，驱动回路布局布线容易；使用器件少，成本低，可靠性高。

14、驱动电路输入输出隔离，能直接应用于半桥、全桥dc-dc电路及其他需要隔离驱动的电路中，安全性和可靠性明显提升。

15、驱动能力强，具备多个sic mosfet并联同步驱动的能力，可应用于隔离型大功率领域。

技术特征：

1.一种隔离型sic mosfet驱动电路，用于驱动sic mosfet，其特征在于，包括脉冲产生电路、驱动放大电路、变压器隔离电路及电平转换电路；

2.根据权利要求1所述的隔离型sic mosfet驱动电路，其特征在于，电平转换电路包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第二电容c2、第一二极管v1、第一稳压管v2、第二稳压管v3、第三稳压管v4、第二二极管v5、第一mos管q1；

3.根据权利要求1所述的隔离型sic mosfet驱动电路，其特征在于，所述脉冲产生电路采用移相pwm控制器产生pwm脉冲；所述驱动放大电路采用驱动芯片将驱动电流放大。

技术总结
本发明公开了一种隔离型SiC MOSFET驱动电路，属于开关电源技术领域。本发明包括脉冲产生电路、驱动放大电路、变压器隔离电路及电平转换电路；脉冲产生电路将控制信号调制后产生脉冲电压信号；驱动放大电路接收脉冲电压信号，将驱动电流放大后发送给变压器隔离电路；变压器隔离电路隔离驱动信号，将驱动电压放大后发送给电平转换电路；电平转换电路产生高电平正压驱动信号加速SiC MOSFET的开通，及低电平负压驱动信号加速SiC MOSFET的关断。本发明驱动速度快，电路简单，驱动震荡小，隔离特性良好，驱动损耗和开关损耗小，能直接用于桥式拓扑，能同步驱动多个并联SiC MOSFET，适于隔离型大功率开关电源。

技术研发人员：郭文君,唐登平,姜帆,赵志强,车江龙
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第十四研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25