[发明专利]一种并联高速功率开关管的驱动电路

说明书

本申请一种并联高速功率开关管的驱动电路，在驱动侧引入同名端反向连接的共模电感，共模电感的不同绕线串联在高速功率开关管与驱动器之间，使得同一驱动信号下任意两个并联的高速功率开关管所在支路通过共模电感耦合，共模电感取代了常规直接并联方案中各个开关管所在支路的高频磁珠，既能使得共模驱动信号无阻抗，也能抑制差模信号分量，通过驱动侧引入的共模电感。

技术领域

本发明属于电子器件技术，具体涉及一种并联高速功率开关管的驱动电路。

背景技术

随着电力电子设备的普及与发展，具有高速开关，低损耗特性的功率MOSFET，碳化硅和氮化镓器件的应用越来越普遍，为了扩展功率电路的功率等级，比较简单可行的办法是通过将功率开关管并联，从而增加导通电流能力。现有功率开关管并联方案中，最常用的是直接并联方式，由一个驱动器同时驱动多个功率开关管，同一驱动器驱动的每一个功率开关管支路使用独立的驱动电阻和磁珠以减小栅极间的震荡，且每一支路的驱动布线和功率布线需要尽可能保持一致，这种并联方式对电路板的布线和电路对称性的要求较高，当需要并联的开关管器件较多时布线负载增加，无法保证对称。另一种直接并联方案则是每个功率开关管使用独立的驱动器，驱动器共用相同的驱动信号，这种并联方式容易导致开关电流的严重不均流，甚至在开关管的栅源极和漏源极发生震荡造成并联失败，只适用开关速度较慢，对开关延时差异不敏感的情形，难以普及到氮化镓和碳化硅这种高速开关场合。

发明内容

基于此，本发明提出一种并联高速功率开关管的驱动电路，包括驱动器、至少两个并联的高速功率开关管，共模电感；

驱动器的输入端接入驱动信号，任一高速功率开关管通过驱动器的输出端把驱动信号接入栅极，并联的高速功率开关管共用同一个驱动信号；同一共模电感的不同绕线分别串联在同一驱动信号下任意两个并联的高速功率开关管的栅极与驱动器之间，同一共模电感的不同绕线的同名端反向连接，使得同一驱动信号下任意两个并联的高速功率开关管所在支路通过共模电感耦合。

优选地，共用同一驱动信号的并联的高速功率开关管通过同一个驱动器的输出端把驱动信号接入栅极。

优选地，上述驱动电路包括多个驱动器，每一高速功率开关管对应有一独立的驱动器，任一高速功率开关管通过其对应的独立的驱动器的输出端把驱动信号接入栅极。

优选地，上述驱动电路为半桥驱动电路，包括上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路，上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路的电路结构相同，电路结构包括驱动器、至少两个并联的高速功率开关管，共模电感；

驱动器的输入端接入驱动信号，任一高速功率开关管通过驱动器的输出端把驱动信号接入栅极，并联的高速功率开关管共用同一个驱动信号；同一共模电感的不同绕线分别串联在同一驱动信号下任意两个并联的高速功率开关管的栅极与驱动器之间，同一共模电感的不同绕线的同名端反向连接，使得同一驱动信号下任意两个并联的高速功率开关管所在支路通过共模电感耦合。

优选地，上述半桥驱动电路中，共用同一驱动信号的并联的高速功率开关管通过同一个驱动器的输出端把驱动信号接入栅极。

优选地，上述半桥驱动电路包括多个驱动器，每一高速功率开关管对应有一独立的驱动器，任一高速功率开关管通过其对应的独立的驱动器的输出端把驱动信号接入栅极。

优选地，高速功率开关管包括MOSFET。

优选地，高速功率开关管包括HEMT。

从以上技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：