用于场效应管的驱动电路和桥臂驱动电路及车载充电设备的制作方法

本发明涉及电力电子，具体涉及一种用于场效应管的驱动电路和桥臂驱动电路及车载充电设备。

背景技术：

1、碳化硅是宽禁带器件，符合电力电子设备高频化，高效率和高功率密度化的发展趋势。碳化硅晶体管ciss远小于si-mosfet，vth更低，在高速开关下面临更大的串扰问题。串扰不仅会使mos沟道开启产生损耗，甚至会造成直通损坏。在sic-mos快速开通和关断以实现低开关损耗的同时，实现串扰抑制是驱动电路的设计关键。

技术实现思路

1、本申请旨在提供用于场效应管的驱动电路和桥臂驱动电路及车载充电设备，能够在在实现双极性驱动开关管高速开通关断的同时为串扰提供低阻抗路径，保证了器件的可靠性。

2、根据本申请的一方面，提供一种用于场效应管的驱动电路，所述场效应管具有寄生电容，所述驱动电路包括驱动信号线、地信号线、开通单元、第一关断及串扰抑制单元、负压建立单元、第二串扰抑制单元、钳位稳压单元，其中：

3、所述开通单元通过所述驱动信号线向所述场效应管提供驱动信号；

4、所述负压建立单元的输入端电连接至所述开通单元且输出端与所述场效应管相连；

5、所述第一关断及串扰抑制单元具有第一端、第二端和控制端，所述第一端电连接至所述负压建立单元的输入端，所述第二端电连接至所述地信号线，所述控制端电连接至驱动信号线输入端子；

6、所述第二串扰抑制单元的第一端电连接至负压建立单元的输入端，第二端电连接至所述地信号线；

7、所述钳位稳压单元的第一端电连接至所述负压建立单元的输出端，第二端电连接至所述地信号线；

8、其中，所述第一关断及串扰抑制单元与所述负压建立单元一起用于所述场效应管的负压关断。

9、根据一些实施例，所述寄生电容包括栅漏寄生电容、栅源寄生电容及源漏寄生电容；

10、所述场效应管的栅极通过所述开通单元与所述驱动信号线电连接，所述场效应管的源极与所述地信号线电连接；

11、所述第二串扰抑制单元提供从所述源极向所述栅极的单向串扰电流路径。

12、根据一些实施例，所述开通单元包括：串联连接的开通电阻和第一二极管，所述第一二极管的负极电连接至所述负压建立单元。

13、根据一些实施例，所述第一关断及串扰抑制单元包括：

14、关断晶体管，所述关断晶体管的基极电连接至所述驱动信号输入端子，所述关断晶体管的发射极电连接至所述负压建立单元的输入端，所述关断晶体管的集电极直接电连接至地信号线；

15、关断电阻，电连接于所述驱动信号输入端子与所述关断晶体管的基极之间；

16、第一关断加速电容，电连接于所述基极与所述集电极之间。

17、根据一些实施例，所述负压建立单元包括第二电容。

18、根据一些实施例，所述第二串扰抑制单元包括：

19、第二二极管，所述第二二极管的正极电连接于所述源极。

20、根据一些实施例，所述钳位稳压单元包括：

21、稳压管；

22、与所述稳压管串联连接的第三二极管，所述第三二极管的负极与所述源极电连接。

23、根据一些实施例，前述驱动电路还包括：

24、稳压限流电阻，与所述负压建立单元并联连接；

25、下拉电阻，并联于所述栅极与所述源极之间。

26、根据一些实施例，所述场效应管包括碳化硅场效应管。

27、根据本申请的另一方面，提供一种桥臂驱动电路，包括：

28、桥臂，包括第一场效应晶体管和第二场效应晶体管，所述第一场效应晶体管的源极与所述第二场效应晶体管的漏极电连接；

29、第一驱动电路，包括前述任一驱动电路，用于驱动所述第一场效应晶体管；

30、第二驱动电路，包括前述任一驱动电路，用于驱动所述第二场效应晶体管。

31、根据一些实施例，桥臂驱动电路还包括：自举电容和自举二极管，串联连接于电源与所述第一场效应晶体管的源极之间。

32、根据本申请的另一方面，还提供一种车载充电设备，包括前述任一驱动电路或任一桥臂驱动电路。

33、根据本申请的实施例，通过第一关断及串扰抑制单元和第二串扰抑制单元形成独立的单向串扰抑制低阻抗路径，有利于降低串扰对场效应管的影响。同时，第一关断及串扰抑制单元还可与负压建立单元形成放电路径，用于场效应管的负压关断，进一步提供了电路关断的可靠性和经济性。此外，通过钳位稳压单元可使得栅源电压被稳定钳位，有利于场效应管的稳定导通。

34、另外，根据一些实施例的驱动电路在自举应用中可实现更快的负压建立。

35、根据一些实施例，关断晶体管的基极电连接至所述驱动信号输入端子，发射极电连接至第一二极管与第二电容之间的节点，集电极直接电连接至地信号线，第一关断加速电容电连接于所述基极与所述集电极之间。由此，根据示例实施例的第一关断及串扰抑制单元可形成更低阻抗的串扰电流路径，并且关断晶体管可加速关断，有利于抑制串扰影响。

36、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种用于场效应管的驱动电路，所述场效应管具有寄生电容，其特征在于，所述驱动电路包括驱动信号线、地信号线、开通单元、第一关断及串扰抑制单元、负压建立单元、第二串扰抑制单元、钳位稳压单元，其中：

2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述开通单元包括：串联连接的开通电阻和第一二极管，所述第一二极管的负极电连接至所述负压建立单元。

4.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第一关断及串扰抑制单元包括：

5.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述负压建立单元包括第二电容。

6.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述第二串扰抑制单元包括：

7.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述钳位稳压单元包括：

8.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述场效应管包括碳化硅场效应管。

10.一种桥臂驱动电路，其特征在于，包括：

11.根据权利要求10所述的桥臂驱动电路，其特征在于，还包括：

12.一种车载充电设备，其特征在于，包括根据权利要求1-9任一项所述的驱动电路或根据权利要求10-11中任一项所述的桥臂驱动电路。

技术总结
本申请提供一种用于场效应管的驱动电路和桥臂驱动电路及车载充电设备。在场效应管的驱动电路中，所述开通单元通过所述驱动信号线向所述场效应管提供驱动信号；所述第一关断及串扰抑制单元一端与所述开通单元电连接，另一端连接至所述地信号线；所述第二串扰抑制单元并联于所述钳位稳压单元；所述负压建立单元一端电连接至所述开通单元，另一端与所述场效应管相连；所述钳位稳压单元连接在驱动信号线与地信号线之间；其中，所述第一关断及串扰抑制单元还与所述负压建立单元一起用于所述场效应管的负压关断。根据本申请的技术方案有利于降低串扰对场效应管的影响。

技术研发人员：陈俐宏,郝世强,徐晨汀
受保护的技术使用者：浙江富特科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17