[发明专利]一种无检测盲区的SiC MOSFET短路检测保护系统和方法

权利要求书

1.一种无检测盲区的SiC MOSFET短路检测保护系统，其特征在于，包括：PWM控制发生单元(1)、功率放大单元(2)、di/dt短路检测单元(3)、逻辑与单元Ⅰ(4)、比较单元Ⅰ(5)、反相单元(6)、触发单元Ⅰ(7)、比较单元Ⅱ(8)、逻辑与单元Ⅱ(9)、逻辑或单元(10)、触发单元Ⅱ(11)、降栅压/软关断单元(12)、栅极电阻R_g、二极管D1；

所述PWM控制发生单元(1)，其输入端1-1连接至触发单元Ⅱ(11)的输出端11-3，用于接收短路故障反馈信号；其输出端1-2连接至功率放大单元(2)的输入端2-1；

所述功率放大单元(2)，其输出端2-2连接至栅极电阻R_g的一端，栅极电阻R_g的另一端与SiC MOSFET的栅极G连接；

所述di/dt短路检测单元(3)，其第一输入端3-1连接至SiC MOSFET的功率源极S，其第二输入端3-2连接至SiC MOSFET的辅助源极s，其第三输入端3-3接一预设电压阈值V_REF1，其输出端3-4连接至逻辑与单元Ⅰ(4)的第一输入端4-1；

所述逻辑与单元Ⅰ(4)，其第二输入端4-2连接至功率放大单元(2)的输出端2-2的V_OUT引脚，其输出端4-3连接至逻辑或单元(10)的第二输入端10-2；

所述比较单元Ⅰ(5)，其第一输入端5-1与二极管D1的正端连接，二极管D1的负端连接至SiC MOSFET的漏极D，用于检测功率器件的漏极电压信号V_DS，其第二输入端5-2连接一预设检测使能阈值V_REF2，其输出端5-3连接至触发单元Ⅰ(7)的第一输入端7-1；

所述反相单元(6)，其输入端6-1连接至功率放大单元(2)的输出端2-2的V_OUT引脚，其输出端6-2连接至触发单元Ⅰ(7)的第二输入端7-2和触发单元Ⅱ(11)的第二输入端11-2；

所述触发单元Ⅰ(7)，其输出端7-3连接至逻辑与单元Ⅱ(9)的第一输入端9-1；所述触发单元Ⅰ(7)为RS触发器，其S端接于第一输入端7-1，R端接于第二输入端7-2，输出端Q接于输出端7-3；

所述比较单元Ⅱ(8)，其第一输入端8-1与二极管D1的正端连接，二极管D1的负端连接至SiC MOSFET的漏极D，用于检测功率器件的漏极电压信号V_DS，其第二输入端8-2连接一预设检测保护动作阈值V_REF3，其输出端8-3连接至逻辑与单元Ⅱ(9)的第二输入端9-2；

所述逻辑与单元Ⅱ(9)，其输出端9-3连接至逻辑或单元(10)的第一输入端10-1；

所述逻辑或单元(10)，其输出端10-3连接至触发单元Ⅱ(11)的第一输入端11-1；

所述触发单元Ⅱ(11)，其输出端11-3连接至降栅压/软关断单元(12)的输入端12-1和PWM控制发生单元(1)的输入端1-1；所述触发单元Ⅱ(11)为RS触发器，其S端接于第一输入端11-1，R端接于第二输入端11-2，输出Q端接于输出端11-3；

所述降栅压/软关断单元(12)，其输出端12-2连接至SiC MOSFET的栅极G；所述降栅压/软关断单元(12)的作用是当有故障信号输入时，对SiC MOSFET执行降栅压、软关断。

2.如权利要求1所述的无检测盲区的SiC MOSFET短路检测保护系统，其特征在于，所述功率放大单元(2)包括PMOS M21和NMOS M22，PMOS M21的栅极和NMOS M22的栅极与功率放大单元(2)的输入端2-1连接，PMOS M21的源极连接到电源VCC，PMOS M21的漏极与栅极电阻R_g的一端和NMOS M22的漏极连接，NMOS M22的源极连接到电源COM，NMOS M22的漏极与栅极电阻R_g的一端连接。