[发明专利]一种适用于SiC MOSFET的电流检测电路

说明书

本发明公开了一种适用于SiC MOSFET的电流检测电路，包括补偿电阻、补偿电感、电流采样电阻、总寄生电感、电压源、第一SiC MOSFET管及第二SiC MOSFET管，其中，电压源、第一SiC MOSFET管、第二SiC MOSFET管、总寄生电感及电流采样电阻依次组成串联回路，补偿电阻与补偿电容组成补偿支路，电流采样电阻与总寄生电感组成的支路与补偿支路并联连接，该检测电路能够有效的避免寄生电感对电流采样电阻检测性能的影响，且成本较低，体积较小。

技术领域

本发明涉及一种电流检测电路，具体涉及一种适用于SiC MOSFET 的电流检测电路。

背景技术

功率半导体器件是电力电子设备的关键组成部分，1957年，美国通用电气公司研制出第一个晶闸管标志着电力电子技术的诞生。自20世纪 90年代以来，随着对于碳化硅(SiC)材料的不断深入研究与理解，以及SiC外延技术的逐步完善，以SiC材料为基础的电力电子器件得以商业化，并逐步取代了一些硅器件不适用的高温、高压、高效率和小体积的应用场合。随之而来的便是对SiC MOSFET的开关性能的检测，使用电流采样电阻(CSR)检测和观察电流的方法易于设计且可靠性高。但是，当CSR用于检测由功率器件开关引起的瞬态电流时，尤其是具有高 di/dt的快速开关SiC MOSFET，即使在非开关状态下的寄生电感很小，也会对检测结果产生很大的影响。为了减轻寄生电感对大功率和高频电流检测的影响，需要更好的检测方法。

目前比较好的瞬态电流检测方法：

1)采用同轴电流分流电阻检测，同轴电流分流电阻利用它的同轴结构在内部不产生磁场。当电流通过内，外电阻管流入同轴分流电阻时，内圆柱体内不会产生明显的磁通量；

2)采用开尔文四线电阻检测，开尔文四线连接可以用于减少电流检测中欧姆值非常低的高精度电阻的导线电阻和电感的影响。

同轴分流电阻可以很好的避免寄生电感的产生，因为其内圆柱体不会产生明显的磁通量，所以输出线可以在内圆柱体中延伸以进行电流测量而没有任何感应电压。但是由于同轴构造和制造工艺的原因，同轴分流电阻的体积太大，而且成本很高，因此并不适合广泛的应用。开尔文四线电流采样电阻可以使电流可以通过两个相对的端子测得，并且可以在另两个端子之间测量感测电压，从而可以进行更精确的电流测量。但是尽管开尔文四线连接可以避免外部寄生电感对电流检测的影响，但是内部寄生电感的影响不容忽视，所以在大功率和高频电流检测中，也不是很适用，因此需开发一种检测dialup，以避免寄生电感对电流采样电阻检测性能的影响。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种适用于 SiC MOSFET的电流检测电路，该检测电路能够有效的避免寄生电感对电流采样电阻检测性能的影响，且成本较低，体积较小。

为达到上述目的，本发明所述的适用于SiC MOSFET的电流检测电路包括补偿电阻、补偿电感、电流采样电阻、总寄生电感、电压源、第一 SiC MOSFET管及第二SiC MOSFET管，其中，电压源、第一SiC MOSFET 管、第二SiC MOSFET管、总寄生电感及电流采样电阻依次组成串联回路，补偿电阻与补偿电容组成补偿支路，电流采样电阻与总寄生电感组成的支路与补偿支路并联连接。

补偿支路上的电流i_d到补偿电阻两端电压Vsc的传递函数模型为：

其中，L_S为总寄生电感的电感值，R_C为补偿电阻的阻值，R_S电流采样电阻的阻值，L_C为补偿电感的电感值；

当L_C＝L_S,R_C＝R_S且L_C/R_C＝L_S/R_S，则有Gsc0(s)被简化为：