[发明专利]功率控制模块及控制方法、半桥电路

说明书

本发明公开了功率控制模块及控制方法、半桥电路，其中功率控制模块，包括功率开关管、SiC二极管，所述功率控制模块还电连接有控制功率开关管占空比的控制单元；功率控制模块还包括检测单元、温度传感器，检测单元检测输入电压极性，判断功率开关管是否处于续流工作状态，温度传感器检测功率开关管T1与SiC二极管的温度T2，计算△T=T1‑T2，在△T＞预设温度T的状态下，控制单元减小功率开关管的占空比。在△T≤T的状态下，控制单元增加功率开关管的占空比。本发明通过上述设置动态控制功率开关管与SiC二极管的温度，提高了功率开关管与SiC二极管的可靠性与使用寿命。

技术领域

本发明功率模块技术领域，尤其涉及一种功率控制模块及控制方法、半桥电路。

背景技术

随着电子技术的发展，对功率模块的等级要求也越来越高，对大功率半导体性能的要求也与日俱增；功率开关管频率越来越高，开关速度越来越快，开关电流越来越大，开关管反向恢复损耗也越来越大，反向恢复损耗占总损耗的40%，所以减少反向损耗在开关设计中成为关键点。

申请公告号为CN204886685U的中国实用新型专利公开了一种能降低反向恢复损耗的全桥电路。所述全桥电路包括MOS管，所述MOS内包括一个寄生二极管，所述MOS管外部源极与漏极处连接有二极管，且二极管的阳极与MOS管的源极连接，二极管的阴极与MOS管的漏极连接。

上述实用新型串联MOS管与二极管，并并联二极管提供反向恢复电流通路，降低了MOS管的反向恢复损耗；但是上述实用新型并未解决并联二极管的反向恢复损耗，造成并联二极管导通损耗增加。

发明内容

为了解决功率模块在高压工况、低损耗、高功率密度功率管反向恢复电流过高的问题，本发明提出一种功率控制模块及控制方法、半桥电路。

本发明提出的功率控制模块，包括功率开关管、SiC二极管，所述功率控制模块还电连接有控制功率开关管占空比的控制单元。

本发明采用的技术方案是添加控制单元，控制功率开关管占空比，以调节功率开关管与SiC二极管的温度。

优选地，所述SiC二极管的阳极与所述功率开关管的源极电连接；所述SiC二极管的阴极与所功率开关管的漏极电连接。

优选地，所述控制单元还电连接有检测输入电压极性的检测单元、温度传感器。

优选地，所述检测单元与输入端电连接。

优选地，所述温度传感器与所述功率开关管、所述SiC二极管信号连接。

优选地，所述温度传感器检测所述功率开关管、所述SiC二极管的温度。

本发明还提供了一种功率模块控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

当功率开关管在续流工作状态时，根据功率开关管和SiC二极管的温度差值改变功率开关管的占空比降低功率模块的温度。

优选地，通过检测单元检测输入电压的极性，判断功率开关管是否工作在续流工作状态。

优选地，通过温度传感器检测功率开关管的温度T1、SiC二极管的温度T2，判断△T=T1-T2是否大于预设温度T，在△T＞T的状态下，控制单元减小功率开关管的占空比；在△T≤T的状态下，控制单元增加功率开关管的占空比。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明增加了温度传感器、控制单元，温度传感器检测MOS管的温度，通过调整功率开关管的占空比来平衡功率模块的温度；若检测到SiC二极管的温度高于预设值，则增加MOS开关管的占空比，此时，大部分续流电流从MOS管流过，在降低SiC二极管温度的同时，还降低了SiC二极管的功耗；

2、本发明增加了SiC二极管，SiC二极管无反向恢复损耗，SiC二极管组成反向电流的通路，即设置SiC二极管可以降低功率开关管的反向恢复损耗；