[发明专利]一种SiC MOSFET的驱动电路

说明书

本发明属于电路控制技术领域，尤其涉及一种SiC MOSFET的驱动电路。该电路包括开关电源模块、逻辑控制模块和驱动及保护模块；开关电源模块中将开关频率产生电路和反馈电路内置于驱动芯片U1中，开关电源模块用于接收外部输入的电压，并输出SiC MOSFET驱动所需的非常规电压；逻辑控制模块用于完成对所述开关电源模块中驱动芯片U1的设置及状态的监测；驱动及保护模块用于完成SiC MOSFET的驱动，以及对驱动芯片U1和SiC MOSFET的保护。该电路将开关频率产生电路和反馈电路内置于驱动芯片中，分布干扰大大降低，电路结构简单，从而降低了成本，提高了可靠性，抑制了SiC MOSFET的误开通。

技术领域

本发明属于电路控制技术领域，尤其涉及一种SiC MOSFET的驱动电路。

背景技术

SiC材料作为一种新型的材料，具有禁带宽度大、击穿电压高、热导率高等优秀的物理化学性质，人们通过使用SiC材料的功率器件，能够大幅提高器件的开关速度，降低装置的功耗，缩小装置的体积。SiC MOSFET，作为目前SiC材料主流功率器件，在电力电子领域得到了广泛的关注。

然而，SiC MOSFET的栅极阈值电压比普通Si MOSFET更低，通常只有2V左右，更容易开通，在外部有扰动信号的情况下，容易误开通；另一方面，SiC MOSFET的正常工作电压在18V～20V，普通Si MOSFET的正常工作电压在15V左右，因此更大的dv/dt极易导致栅极发热损坏，可靠性降低。因此SiC MOSFET需要采用负电压进行驱动，抑制误导通。但是如果在使用负电压的过程中增加了杂散干扰，那么采用负电压的效果也不会很好。

由于SiC MOSFET驱动所需要的电压不是常规诸如±5V，±12V，15V或24V电压等，目前要么通过在常规电压基础上再增加一级电压变换模块来实现，要么采用开关电源直接输出多路电压来实现。

通过在常规电压基础上增加一级变换电路来实现SiC MOSFET驱动所需要的负电压，其电源结构复杂，尤其在需要进行隔离多路驱动的情况下，不但电路结构复杂，而且成本高。

通过采用开关电源输出多路电压实现负电压是一个经济的方案，但是实现开关电源电路本身所需的分立元件较多，过多的分立元件将不可避免增加一些分布干扰，这些分布干扰将会对SiC MOSFET造成误开通，反而不利于SiC MOSFET的驱动，尤其是开关电源电路中，开关频率产生电路、反馈电路等关键电路受外部电路环境影响大，在稳定性和可靠性不能完全保证的情况下，此类开关电源不适合作为SiC MOSFET的驱动电源。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有存在的技术问题，本发明提供一种SiC MOSFET的驱动电路，该电路将开关频率产生电路和反馈电路内置于驱动芯片中，通过该电路的应用，分布干扰大大降低，尤其在隔离多路驱动的情况下，电路结构简单，从而降低了成本，提高了可靠性，抑制了SiCMOSFET的误开通。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种SiC MOSFET的驱动电路，包括开关电源模块、逻辑控制模块和驱动及保护模块；

所述开关电源模块中将开关频率产生电路和反馈电路内置于驱动芯片U1中，所述开关电源模块用于接收外部输入的电压，通过开关变压器和开关管的动作，输出SiCMOSFET驱动所需的非常规电压；

所述逻辑控制模块用于完成对所述开关电源模块中驱动芯片U1的设置及状态的监测；

所述驱动及保护模块用于完成SiC MOSFET的驱动，以及对驱动芯片U1和SiCMOSFET的保护。