[发明专利]用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路

说明书

本发明公开了一种用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路，其包括隔离驱动模块、用于电连接PWM信号的PWM端口、用于电连接所述碳化硅半导体场效应管门极的SIC‑G端口和用于电连接所述碳化硅半导体场效应管源极的SIC‑S端口，所述隔离驱动模块包括隔离驱动芯片，所述隔离驱动芯片的IN+端电连接所述PWM端口以构成PWM信号传输主路，VCC1端电连接一第一电源电压，IN‑端和GND1端并联后接公共地，OUT+端和OUT‑端并联后电连接所述SIC‑G端口，VCC2端电连接一第二电源电压，所述隔离驱动芯片的GND2端电连接一第三电源电压，所述SIC‑S端口电连接于所述VCC2端和第二电源电压之间；本发明的抗干扰能力强，并能够在500KHz高开关频率下具有较快脉冲上升、下降速度，适于应用于碳化硅器件的电力变换器设备中。

技术领域

本发明涉及驱动电路技术领域，尤其涉及一种用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路。

背景技术

随着电力电子技术的发展，电力电子设备在生活中的应用越来越多。目前主流的电力电子功率器件，常用的MOSFET、IGBT等开关管，大多都是以硅材料制成的功率器件。硅功率器件的工作电压较低，且导通电阻高，使得电力变换时的硅功率器件的开关损耗高。

随着以碳化硅(SiC)为代表的第三代半导体器件的技术突破，碳化硅器件击穿电压高、导热率高、开关频率高等性能优于硅基器件，其应用范围也越来越广泛。将碳化硅器件应用于变换器设备中，能极大提升设备功率密度和设备效率。

然而，现有的硅器件驱动电路工作频率一般工作在30KHz以下，其驱动脉冲的上升和下降速度较低，无法直接用于驱动碳化硅器件，而为了能够实现对碳化硅器件的驱动，该驱动电路需要具有更高的驱动频率，且该驱动电路的驱动脉冲需要有更快的上升和下降速度。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路，其抗干扰能力强，并能够在500KHz高开关频率下具有较快脉冲上升速度和脉冲下降速度，适于广泛应用于碳化硅器件的电力变换器设备中。

为了实现上述目的，本发明公开了一种用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路，其包括隔离驱动模块、用于电连接PWM信号的PWM端口、用于电连接所述碳化硅半导体场效应管门极的SIC-G端口和用于电连接所述碳化硅半导体场效应管源极的SIC-S端口，所述隔离驱动模块包括隔离驱动芯片，所述隔离驱动芯片的IN+端电连接所述PWM端口以构成PWM信号传输主路，VCC1端电连接一第一电源电压，IN-端和GND1端并联后接公共地，OUT+端和OUT-端并联后电连接所述SIC-G端口，VCC2端电连接一第二电源电压，所述隔离驱动芯片的GND2端电连接一第三电源电压，所述SIC-S端口电连接于所述VCC2端和第二电源电压之间。

与现有技术相比，本发明的隔离驱动芯片的IN+端电连接PWM端口以构成PWM信号传输主路，VCC1端电连接一第一电源电压，IN-端和GND1端并联后接公共地，OUT+端和OUT-端并联后电连接SIC-G端口，VCC2端电连接一第二电源电压，隔离驱动芯片的GND2端电连接一第三电源电压，SIC-S端口电连接于VCC2端和第二电源电压之间，其抗干扰能力强，并能够在500KHz高开关频率下具有较快脉冲上升速度和脉冲下降速度，适于广泛应用于碳化硅器件的电力变换器设备中。

较佳地，所述隔离驱动芯片的型号为1EDC60H12AH。

较佳地，所述用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路还包括下拉模块，所述下拉模块包括第一电阻R1，所述一电阻R1的一端电连接所述PWM信号传输主路，另一端接公共地。

较佳地，所述用于驱动碳化硅半导体场效应管的高频驱动电路还包括反向加速释放模块，所述反向加速释放模块包括第二电阻R2、第三电阻R3和反向截止单元，所述第二电阻R2串联在所述PWM信号传输主路上，所述第三电阻R3和反向截止单元串联后，与所述第二电阻R2呈并联设置，所述反向截止单元限制电流沿所述IN+端至PWM端口方向流经所述第三电阻R3。