[发明专利]一种SiC-MOSFET模块的驱动方法

说明书

本发明公开了一种SiC‑MOSFET模块的驱动方法，包括以下步骤：检测采样，使用电压检测设备对电阻两端的实时电压进行检测，根据实时电压对栅极驱动电路进行调节；再将实时电压V‑s分别与参考电压V‑ref、V‑shut1或V‑shut2进行依次比较，将比较结果输入至信息发送装置中；该一种SiC‑MOSFET模块的驱动方法，通过在驱动方法中设置检测采样、存储计算、互补判断、时序判断、芯片控制、故障判断、脉冲生成七个步骤，使内外管发生故障时，不需要先关断外管、后关断内管才能保证SiC‑Mosfet在短路耐受时间内关断；通过对控制芯片的有效使用，使分级关断策略的效率被提升。

技术领域

本发明涉及牵引逆变技术领域，具体为一种SiC-MOSFET模块的驱动方法。

背景技术

众所周知，牵引变流设备是列车关键部件之一，安装在列车动车底部，其主要功能是转换直流制和交流制间的电能量，把来自接触网上的直流电转换为三相交流电，通过调压调频控制实现对交流牵引电动机起动、制动、调速控制。

经检索，由中国专利网公开的公开号为CN110365196A的专利，公开了一种三电平一体式SiC-Mosfet驱动系统，针对采用SiC-Mosfet的I型三电平逆变器进行驱动设计，驱动系统采用一体化设计，集成了SiC-Mosfet模块、栅极驱动板、控制板，控制板通过绝缘连接柱安装在各栅极驱动板上，控制板上集成有处理器，栅极驱动板上集成有栅极驱动电路与短路保护电路。本发明模块化程度高，结构紧凑。同时，本发明还涉及一种驱动控制方法，在SiC-Mosfet发生短路时，短路保护电路能够检测出短路故障，FPGA芯片对各SiC-Mosfet的驱动信号进行统一判断，采用分级关断策略，在内管故障时，按内外管关断顺序关断，在外管故障时，控制先关断外管，后关断内管，保证SiC-Mosfet在短路耐受时间内安全关断；采用分级关断策略，在降低系统关断损耗的同时降低了系统过电压和电磁干扰。

但是，上述专利的不足之处在于：现有的SiC-Mosfet驱动方法通常采用分级关断策略，在内外管发生故障时，需要先关断外管，后关断内管，才能够保证SiC-Mosfet在短路耐受时间内关断；由于缺乏对控制芯片的有效使用，导致了分级关断策略的效率有待提升。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种SiC-MOSFET模块的驱动方法。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种SiC-MOSFET模块的驱动方法，包括以下步骤：

步骤一、检测采样，使用电压检测设备对电阻两端的实时电压进行检测，根据实时电压对栅极驱动电路进行调节；再将实时电压V-s分别与参考电压V-ref、V-shut1或V-shut2进行依次比较，将比较结果输入至信息发送装置中；

步骤二、存储计算，使用芯片对含有比较结果的信息内容进行存储，再对差异值进行计算；根据差异值计算结果，使存储模块与计算模块进行对接，完成数据交换；

步骤三、互补判断，在系统正常运行的情况下，使用检测设备对控制信号进行互补判断，检测出两个SiC-Mosfet的外部控制信号是否存在取反；

步骤四、时序判断，当检测设备检测出两个SiC-Mosfet的外部控制信号存在取反后，则进入开关时序判断的步骤；判断是否先开通内管SiC-Mosfet，再开通外管SiC-Mosfet，如果完全满足通断时序控制的情况，下一步将外部控制信号输出；

步骤五、芯片控制，使用时序控制芯片对信号输出进行控制，时序控制芯片内部设置有电压处理模块和电流处理模块，电流处理模块作为时序控制芯片的输入部分，电压处理模块作为时序控制芯片的输出部分；