[发明专利]基于寄生体二极管导通损耗调节的SiC MOSFET结温平滑控制方法及系统

权利要求书

1.基于寄生体二极管导通损耗调节的SiC MOSFET结温平滑控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

评估MOSFET芯片稳态时的平均结温和/或基频结温；

当平均结温和/或基频结温波动幅度的改变量达到预设阈值，则采取结温控制措施调整MOSFET芯片结温；

评估MOSFET芯片稳态时的实际平均结温和/或基频结温波动幅度的改变量，直到实际平均结温和/或基频结温波动幅度的改变量符合预设阈值，结束结温控制措施；

所述结温控制措施是通过切换寄生体二极管的续流时间来实现的，具体步骤如下：

接收待测MOSFET管的驱动信号；

断开寄生体二极管的短续流时间的切换开关，接通寄生体二极管的长续流时间的切换开关；

在寄生体二极管的长续流时间的情况下将待测MOSFET管的驱动信号输入到待测MOSFET管的驱动端。

2.如权利要求1所述的基于寄生体二极管导通损耗调节的SiC MOSFET结温平滑控制方法，其特征在于：所述结温控制措施为改变体二极管的续流时间和/或控制开关频率。

3.如权利要求1所述的基于寄生体二极管导通损耗调节的SiC MOSFET结温平滑控制方法，其特征在于：所述结温控制措施是通过结温控制电路来实现结温调整的。

4.如权利要求1所述的基于寄生体二极管导通损耗调节的SiC MOSFET结温平滑控制方法，其特征在于：所述平均结温是通过以下步骤进行评估的：

获取待测MOSFET管的电流和两端的电压；

通过电流和电压计算其损耗功率后输入到三阶热网络评估待测MOSFET管的平均结温；

通过温度显示模块显示得到的平均结温。

5.基于寄生体二极管导通损耗调节的SiC MOSFET结温平滑控制系统，其特征在于：包括结温评估电路、判断电路和结温控制电路；

所述结温评估电路，用于获取待测MOSFET管的电流和电压值并根据获取的电流和电压值评估平均结温和/或基频结温波动幅度的改变量；

所述判断电路，用于根据平均结温和/或基频结温波动幅度的改变量判断结温控制电路是否需要启动并生成驱动结温控制电路的控制信号；

所述结温控制电路，用于根据在控制信号的作用下调整MOSFET芯片的结温；

所述待测MOSFET管的电流和电压值的获取是通过采集电路来实现的，所述采集电路包括组成H桥结构的第一MOSFET管、第二MOSFET管、第三MOSFET管、第四MOSFET管以及并联在两桥臂上的负载电感L；

所述第一MOSFET管的漏极与第三MOSFET管漏极连接后与电源的一端连接；

所述第一MOSFET管的源极与第二MOSFET管的漏极连接；

所述第三MOSFET管的源极与第四MOSFET管的漏极连接；

所述第二MOSFET管的源极与第四MOSFET管的源极连接后与电源的另一端连接；

所述负载电感L的一端与所述第一MOSFET管的源极连接；

所述负载电感L的另一端与第三MOSFET管的源极连接。

6.如权利要求5所述的基于寄生体二极管导通损耗调节的SiC MOSFET结温平滑控制系统，其特征在于：所述结温评估电路包括第一热阻、第二热阻、第三热阻、第一热容、第二热容、第三热容；

所述第一MOSFET管的电流和两端电压通过计算得到其损耗后输入到三阶热网络中，所述三阶热网络输出端可以评估器件的结温，所述三阶热网络的输出端并联第一热容，所述第一热容的一端与第一热阻的一端连接，所述第一热容的另一端与三阶热网络的温度0参考点连接；所述第一热阻的另一端与第二热容连接，所述第二热容的另一端与三阶热网络的温度0参考点连接；所述第二热阻一端与第一热阻和第二热容的公共端连接，所述第二热阻的另一端与第三热阻和第三热容的一端连接，所述第三热容的另一端与三阶热网络的温度0参考点连接，所述第三热阻的另一端串接器件壳温，所述器件壳温的另一端与三阶热网络的温度0参考点连接。

7.如权利要求6所述的基于寄生体二极管导通损耗调节的SiC MOSFET结温平滑控制系统，其特征在于：所述结温控制电路是通过续流控制电路来实现的，所述续流控制电路包括第一快速切换开关、第二快速切换开关、第一延时器和第二延时器；

所述第一快速切换开关与第一延时器串接，所述第二快速切换开关与第二延时器串接，所述第一快速切换开关和第二快速切换开关的公共端与开关管的驱动端连接，所述第一延时器和第二延时器分别接收开关管的驱动信号；所述第二延时器设定的延时时间大于第一延时器设定的延时时间。