本實(shí)用新型涉及柵極保護(hù)電路技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種柵極保護(hù)電路和一種電力電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

智能功率模塊，即IPM(Intelligent Power Module)，是一種將電力電子和集成電路技術(shù)結(jié)合的功率驅(qū)動(dòng)器件(Deriver Integrated Circuit，即Driver IC)。由于具有高集成度、高可靠性等優(yōu)勢(shì)，智能功率模塊贏得越來越大的市場(chǎng)，尤其適合于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變頻器及各種逆變電源，是變頻調(diào)速、冶金機(jī)械、電力牽引、伺服驅(qū)動(dòng)和變頻家電常用的電力電子器件。

以碳化硅和氮化鎵為代表的寬禁帶材料應(yīng)用到半導(dǎo)體器件中，尤其是電力電子設(shè)備的驅(qū)動(dòng)芯片(Deriver Integrated Circuit，即Driver IC)中，由于其禁帶寬度和擊穿場(chǎng)強(qiáng)遠(yuǎn)高于硅材料半導(dǎo)體器件。

相關(guān)技術(shù)中，驅(qū)動(dòng)芯片Driver IC的主流驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路包括以下兩種，如圖1A，在驅(qū)動(dòng)芯片Driver IC的外側(cè)設(shè)置保護(hù)電阻R1，對(duì)柵極(圖1A中所示的Gate端)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行限流處理，或如圖1B所示，在驅(qū)動(dòng)芯片Driver IC的內(nèi)側(cè)設(shè)置保護(hù)電阻R2，對(duì)柵極(圖1B中所示的Gate端)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行限流處理。

但是，在相同的耐壓負(fù)載下，寬禁帶材料MOSFET的寄生電容遠(yuǎn)小于硅材料半導(dǎo)體器件，其對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的寄生參數(shù)更加敏感，更適于在-2～+20V的驅(qū)動(dòng)電壓下工作，而硅材料半導(dǎo)體器件適于在0-15V的驅(qū)動(dòng)電壓下工作，電壓U_GS(柵極和源極之間的電壓)變?yōu)樨?fù)值時(shí)，柵源兩端的氧化層電容會(huì)增大，這會(huì)增加MOSFET開通及關(guān)斷時(shí)所需的電荷量，從而影響開關(guān)速度。故完全套用硅材料半導(dǎo)體器件的驅(qū)動(dòng)方式，來驅(qū)動(dòng)寬禁帶材料MOSFET是不合理的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)或相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。

為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出了一種柵極保護(hù)電路。

本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于提出了一種電力電子設(shè)備。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面的實(shí)施例，提出了一種柵極保護(hù)電路，包括：主傳輸線路，連接于柵極驅(qū)動(dòng)模塊和MOS管的柵極之間；參考模塊，用于生成參考信號(hào)；比較模塊，比較模塊的兩個(gè)輸入端分別連接至柵極驅(qū)動(dòng)模塊和參考模塊，用于對(duì)柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與參考信號(hào)進(jìn)行比較；穩(wěn)壓模塊，連接于主傳輸線路的輸出端與地線之間，穩(wěn)壓模塊的驅(qū)動(dòng)端連接于比較模塊的輸出端，其中，在柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)大于或等于參考信號(hào)時(shí)，比較模塊向穩(wěn)壓模塊輸出導(dǎo)通信號(hào)，以控制穩(wěn)壓模塊導(dǎo)通，穩(wěn)壓模塊的向MOS管的柵極輸出一個(gè)鉗位電壓信號(hào)，鉗位電壓信號(hào)小于柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的柵極保護(hù)電路，通過在柵極保護(hù)電路中設(shè)置參考模塊、比較模塊和穩(wěn)壓模塊，并且在柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)大于或等于參考信號(hào)時(shí)，比較模塊向穩(wěn)壓模塊輸出導(dǎo)通信號(hào)，以控制穩(wěn)壓模塊導(dǎo)通，穩(wěn)壓模塊向MOS管的柵極輸出一個(gè)鉗位電壓信號(hào)，通過參考模塊輸出可調(diào)的參考信號(hào)，適用于各種驅(qū)動(dòng)電路的柵極驅(qū)動(dòng)保護(hù)，將驅(qū)動(dòng)IC內(nèi)部過壓保護(hù)與外部電路過壓保護(hù)結(jié)合，也即通過采用主動(dòng)壓控驅(qū)動(dòng)的模式，最大程度降低柵極保護(hù)電路因柵極過壓失效，提高智能功率模塊的可靠性，與此同時(shí)，整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路附加的具備了優(yōu)化MOSFET參數(shù)的功能，尤其對(duì)發(fā)揮寬禁帶器件的優(yōu)勢(shì)提供了強(qiáng)有力的支撐。

值得特別指出的是，上述柵極保護(hù)電路并不限于寬禁帶MOSFET，通過調(diào)節(jié)參考模塊輸出的參考信號(hào)，同樣適用于硅基半導(dǎo)體器件的柵極驅(qū)動(dòng)保護(hù)方案中。

根據(jù)本實(shí)用新型的上述實(shí)施例的柵極保護(hù)電路，還可以具有以下技術(shù)特征：

優(yōu)選地，穩(wěn)壓模塊包括：串聯(lián)連接的壓控開關(guān)和穩(wěn)壓二極管組件，壓控開關(guān)的驅(qū)動(dòng)端連接至比較模塊的輸出端，在壓控開關(guān)的驅(qū)動(dòng)端接收到導(dǎo)通信號(hào)時(shí)，壓控開關(guān)導(dǎo)通，穩(wěn)壓模塊向MOS管的柵極輸出鉗位電壓信號(hào)，其中，穩(wěn)壓二極管組件包括一組串聯(lián)對(duì)接的第一穩(wěn)壓二極管和第二穩(wěn)壓二極管。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的柵極保護(hù)電路，通過在壓控開關(guān)的驅(qū)動(dòng)端接收到導(dǎo)通信號(hào)時(shí)，壓控開關(guān)導(dǎo)通，第一穩(wěn)壓二極管和第二穩(wěn)壓二極管中的一個(gè)在反向電壓擊穿后，負(fù)載的電壓為一個(gè)固定值X，第一穩(wěn)壓二極管和第二穩(wěn)壓二極管中的另一個(gè)的正向?qū)妷和ǔ?.7V電壓，因此，穩(wěn)壓二極管組件將穩(wěn)壓模塊輸出的電壓鉗位為(X+0.7)V，也即輸出至MOS管的柵極的鉗位電壓為(X+0.7)V。

具體地，在比較模塊判定柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)大于或等于參考信號(hào)時(shí)，MOS管的柵極存在過壓失效的危險(xiǎn)，因此，通過比較模塊輸出導(dǎo)通信號(hào)控制壓控開關(guān)導(dǎo)通，壓控開關(guān)的導(dǎo)通電壓一般為固定值，因此，穩(wěn)壓二極管組件將穩(wěn)壓模塊的輸出電壓鉗位為(X+0.7)V，并且小于柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，降低了MOS管因柵極的電壓值過高而被擊穿的可能性。

優(yōu)選地，壓控開關(guān)為三極管時(shí)，驅(qū)動(dòng)端為三極管的基極。

優(yōu)選地，壓控開關(guān)為MOS管時(shí)，驅(qū)動(dòng)端為MOS管的柵極。

優(yōu)選地，比較模塊包括：比較器，比較器的正輸入端連接至柵極驅(qū)動(dòng)模塊，以獲取柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，比較器的負(fù)輸入端連接至參考模塊，以獲取參考信號(hào)；三極管為NPN型三極管，比較器的輸出端連接至NPN型三極管的基極，其中，在比較器判定柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)大于或等于參考模塊時(shí)，比較器的輸出端輸出高電平信號(hào)，即作為導(dǎo)通信號(hào)以控制NPN型三極管導(dǎo)通。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的柵極保護(hù)電路，通過在比較模塊中設(shè)置比較器和NPN型三極管，并且在比較器判定柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)大于或等于參考模塊時(shí)，比較器的輸出端輸出高電平信號(hào)，即作為導(dǎo)通信號(hào)以控制NPN型三極管導(dǎo)通，穩(wěn)壓二極管組件將穩(wěn)壓模塊的輸出電壓鉗位為(X+0.7)V，并且小于柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，降低了MOS管因柵極的電壓值過高而被擊穿的可能性。

優(yōu)選地，比較模塊包括：比較器，比較器的正輸入端連接至柵極驅(qū)動(dòng)模塊，以獲取柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，比較器的負(fù)輸入端連接至參考模塊，以獲取參考信號(hào)；MOS管為P溝道MOS管，比較器的輸出端連接至P溝道MOS管的柵極，其中，在比較器判定柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)大于或等于參考模塊時(shí)，比較器的輸出端輸出高電平信號(hào)，即作為導(dǎo)通信號(hào)以控制P溝道MOS管導(dǎo)通。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的柵極保護(hù)電路，通過在比較模塊中設(shè)置比較器和P溝道MOS管，并且在比較器判定柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)大于或等于參考模塊時(shí)，比較器的輸出端輸出高電平信號(hào)，即作為導(dǎo)通信號(hào)以控制P溝道MOS管導(dǎo)通，穩(wěn)壓二極管組件將穩(wěn)壓模塊的輸出電壓鉗位為(X+0.7)V，并且小于柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，降低了MOS管因柵極的電壓值過高而被擊穿的可能性。

優(yōu)選地，在比較模塊判定柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)小于參考信號(hào)時(shí)，比較模塊向穩(wěn)壓模塊輸出關(guān)斷信號(hào)，以控制穩(wěn)壓模塊關(guān)斷，柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過主傳輸線路傳輸至MOS管的柵極。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的柵極保護(hù)電路，通過在比較模塊判定柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)小于參考信號(hào)時(shí)，比較模塊向穩(wěn)壓模塊輸出關(guān)斷信號(hào)，以控制穩(wěn)壓模塊關(guān)斷，柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過主傳輸線路傳輸至MOS管的柵極，也即在柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)屬于工作范圍時(shí)，穩(wěn)壓模塊不工作，直接將柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出至MOS管的柵極，以保證MOS管正常導(dǎo)通或關(guān)斷。

優(yōu)選地，柵極驅(qū)動(dòng)模塊還包括：驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器，用于生成柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)；內(nèi)置保護(hù)電阻，連接至驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器和柵極驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的柵極保護(hù)電路，通過將內(nèi)置保護(hù)電阻設(shè)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器和柵極驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端之間，對(duì)MOS管的柵極電流進(jìn)行限流處理，降低MOS管被熱擊穿的可能性。

優(yōu)選地，主傳輸線路還設(shè)有外置保護(hù)電阻，外置保護(hù)電阻串聯(lián)于內(nèi)置保護(hù)電阻和MOS管的柵極之間。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的柵極保護(hù)電路，通過外置保護(hù)電阻串聯(lián)于內(nèi)置保護(hù)電阻和MOS管的柵極之間，進(jìn)一步地降低主傳輸線路的電流，進(jìn)一步地對(duì)MOS管的柵極電流進(jìn)行限流處理，進(jìn)而降低MOS管被熱擊穿的可能性。

優(yōu)選地，MOS管為氮化鎵MOSFET器件或碳化硅MOSFET器件。

優(yōu)選地，參考模塊包括：串聯(lián)連接的電阻元件和第三穩(wěn)壓二極管，串聯(lián)連接于直流源和地線之間，電阻元件和第三穩(wěn)壓二極管的公共端作為參考模塊的輸出端，連接至穩(wěn)壓模塊的驅(qū)動(dòng)端。

根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面的實(shí)施例，提出了一種電力電子設(shè)備，包括如上述第一方面中的任一項(xiàng)所述的柵極保護(hù)電路。

優(yōu)選地，電力電子設(shè)備為空調(diào)器。

本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1A示出了現(xiàn)有技術(shù)中的驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；

圖1B示出了現(xiàn)有技術(shù)中的驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖；

圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的柵極保護(hù)電路的示意圖；

圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的電力電子設(shè)備的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型，但是，本實(shí)用新型還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實(shí)施，因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的柵極保護(hù)電路的示意圖。

如圖2所示，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的柵極保護(hù)電路200，包括：主傳輸線路，連接于柵極驅(qū)動(dòng)模塊和MOS管的柵極Gate之間；參考模塊202，用于生成參考信號(hào)；比較模塊204，比較模塊204的兩個(gè)輸入端分別連接至柵極驅(qū)動(dòng)模塊和參考模塊202，用于對(duì)柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與參考信號(hào)進(jìn)行比較；穩(wěn)壓模塊206，連接于主傳輸線路的輸出端與地線之間，穩(wěn)壓模塊206的驅(qū)動(dòng)端連接于比較模塊204的輸出端，其中，在柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)大于或等于參考信號(hào)時(shí)，比較模塊204向穩(wěn)壓模塊206輸出導(dǎo)通信號(hào)，以控制穩(wěn)壓模塊206導(dǎo)通，穩(wěn)壓模塊206的向MOS管的柵極Gate輸出一個(gè)鉗位電壓信號(hào)，鉗位電壓信號(hào)小于柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的柵極保護(hù)電路200，通過在柵極保護(hù)電路200中設(shè)置參考模塊202、比較模塊204和穩(wěn)壓模塊206，并且在柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)大于或等于參考信號(hào)時(shí)，比較模塊204向穩(wěn)壓模塊206輸出導(dǎo)通信號(hào)，以控制穩(wěn)壓模塊206導(dǎo)通，穩(wěn)壓模塊206向MOS管的柵極Gate輸出一個(gè)鉗位電壓信號(hào)，通過參考模塊202輸出可調(diào)的參考信號(hào)，適用于各種驅(qū)動(dòng)電路的柵極驅(qū)動(dòng)保護(hù)，將驅(qū)動(dòng)IC內(nèi)部過壓保護(hù)與外部電路過壓保護(hù)結(jié)合，也即通過采用主動(dòng)壓控驅(qū)動(dòng)的模式，最大程度降低柵極保護(hù)電路200因柵極過壓失效，提高智能功率模塊IC的可靠性，與此同時(shí)，整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路附加的具備了優(yōu)化MOSFET參數(shù)的功能，尤其對(duì)發(fā)揮寬禁帶器件的優(yōu)勢(shì)提供了強(qiáng)有力的支撐。

值得特別指出的是，上述柵極保護(hù)電路200并不限于寬禁帶MOSFET，通過調(diào)節(jié)參考模塊202輸出的參考信號(hào)，同樣適用于硅基半導(dǎo)體器件的柵極驅(qū)動(dòng)保護(hù)方案中。

根據(jù)本實(shí)用新型的上述實(shí)施例的柵極保護(hù)電路200，還可以具有以下技術(shù)特征：

優(yōu)選地，穩(wěn)壓模塊206包括：串聯(lián)連接的壓控開關(guān)S和穩(wěn)壓二極管組件，壓控開關(guān)S的驅(qū)動(dòng)端連接至比較模塊204的輸出端，在壓控開關(guān)S的驅(qū)動(dòng)端接收到導(dǎo)通信號(hào)時(shí)，壓控開關(guān)S導(dǎo)通，穩(wěn)壓模塊206向MOS管的柵極Gate輸出鉗位電壓信號(hào)，其中，穩(wěn)壓二極管組件包括一組串聯(lián)對(duì)接的第一穩(wěn)壓二極管D1和第二穩(wěn)壓二極管D2。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的柵極保護(hù)電路200，通過在壓控開關(guān)S的驅(qū)動(dòng)端接收到導(dǎo)通信號(hào)時(shí)，壓控開關(guān)S導(dǎo)通，第一穩(wěn)壓二極管D1和第二穩(wěn)壓二極管D2中的一個(gè)在反向電壓擊穿后，負(fù)載的電壓為一個(gè)固定值X，第一穩(wěn)壓二極管D1和第二穩(wěn)壓二極管D2中的另一個(gè)的正向?qū)妷和ǔ?.7V電壓，因此，穩(wěn)壓二極管組件將穩(wěn)壓模塊206輸出的電壓鉗位為(X+0.7)V，也即輸出至MOS管的柵極Gate的鉗位電壓為(X+0.7)V。

具體地，在比較模塊204判定柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)大于或等于參考信號(hào)時(shí)，MOS管的柵極Gate存在過壓失效的危險(xiǎn)，因此，通過比較模塊204輸出導(dǎo)通信號(hào)控制壓控開關(guān)S導(dǎo)通，壓控開關(guān)S的導(dǎo)通電壓一般為固定值，因此，穩(wěn)壓二極管組件將穩(wěn)壓模塊206的輸出電壓鉗位為(X+0.7)V，并且小于柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，降低了MOS管因柵極的電壓值過高而被擊穿的可能性。

優(yōu)選地，壓控開關(guān)S為三極管時(shí)，驅(qū)動(dòng)端為三極管的基極。

優(yōu)選地，壓控開關(guān)S為MOS管時(shí)，驅(qū)動(dòng)端為MOS管的柵極Gate。

優(yōu)選地，比較模塊204包括：比較器，比較器的正輸入端連接至柵極驅(qū)動(dòng)模塊，以獲取柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，比較器的負(fù)輸入端連接至參考模塊202，以獲取參考信號(hào)；三極管為NPN型三極管，比較器的輸出端連接至NPN型三極管的基極，其中，在比較器判定柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)大于或等于參考模塊202時(shí)，比較器的輸出端輸出高電平信號(hào)，即作為導(dǎo)通信號(hào)以控制NPN型三極管導(dǎo)通。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的柵極保護(hù)電路200，通過在比較模塊204中設(shè)置比較器和NPN型三極管，并且在比較器判定柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)大于或等于參考模塊202時(shí)，比較器的輸出端輸出高電平信號(hào)，即作為導(dǎo)通信號(hào)以控制NPN型三極管導(dǎo)通，穩(wěn)壓二極管組件將穩(wěn)壓模塊206的輸出電壓鉗位為(X+0.7)V，并且小于柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，降低了MOS管因柵極的電壓值過高而被擊穿的可能性。

優(yōu)選地，比較模塊204包括：比較器，比較器的正輸入端連接至柵極驅(qū)動(dòng)模塊，以獲取柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，比較器的負(fù)輸入端連接至參考模塊202，以獲取參考信號(hào)；MOS管為P溝道MOS管，比較器的輸出端連接至P溝道MOS管的柵極Gate，其中，在比較器判定柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)大于或等于參考模塊202時(shí)，比較器的輸出端輸出高電平信號(hào)，即作為導(dǎo)通信號(hào)以控制P溝道MOS管導(dǎo)通。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的柵極保護(hù)電路200，通過在比較模塊204中設(shè)置比較器和P溝道MOS管，并且在比較器判定柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)大于或等于參考模塊202時(shí)，比較器的輸出端輸出高電平信號(hào)，即作為導(dǎo)通信號(hào)以控制P溝道MOS管導(dǎo)通，穩(wěn)壓二極管組件將穩(wěn)壓模塊206的輸出電壓鉗位為(X+0.7)V，并且小于柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，降低了MOS管因柵極的電壓值過高而被擊穿的可能性。

優(yōu)選地，在比較模塊204判定柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)小于參考信號(hào)時(shí)，比較模塊204向穩(wěn)壓模塊206輸出關(guān)斷信號(hào)，以控制穩(wěn)壓模塊206關(guān)斷，柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過主傳輸線路傳輸至MOS管的柵極Gate。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的柵極保護(hù)電路200，通過在比較模塊204判定柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)小于參考信號(hào)時(shí)，比較模塊204向穩(wěn)壓模塊206輸出關(guān)斷信號(hào)，以控制穩(wěn)壓模塊206關(guān)斷，柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過主傳輸線路傳輸至MOS管的柵極Gate，也即在柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)屬于工作范圍時(shí)，穩(wěn)壓模塊206不工作，直接將柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出至MOS管的柵極Gate，以保證MOS管正常導(dǎo)通或關(guān)斷。

優(yōu)選地，柵極驅(qū)動(dòng)模塊還包括：驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器，用于生成柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)；內(nèi)置保護(hù)電阻R2，連接至驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器和柵極驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的柵極保護(hù)電路200，通過將內(nèi)置保護(hù)電阻R2設(shè)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器和柵極驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端之間，對(duì)MOS管的柵極Gate電流進(jìn)行限流處理，降低MOS管被熱擊穿的可能性。

優(yōu)選地，主傳輸線路還設(shè)有外置保護(hù)電阻R1，外置保護(hù)電阻R1串聯(lián)于內(nèi)置保護(hù)電阻R2和MOS管的柵極Gate之間。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的柵極保護(hù)電路200，通過外置保護(hù)電阻R1串聯(lián)于內(nèi)置保護(hù)電阻R2和MOS管的柵極Gate之間，進(jìn)一步地降低主傳輸線路的電流，進(jìn)一步地對(duì)MOS管的柵極Gate電流進(jìn)行限流處理，進(jìn)而降低MOS管被熱擊穿的可能性。

優(yōu)選地，MOS管為氮化鎵MOSFET器件或碳化硅MOSFET器件。

優(yōu)選地，參考模塊202包括：串聯(lián)連接的電阻元件R3和第三穩(wěn)壓二極管D3，串聯(lián)連接于直流源和地線之間，電阻元件R3和第三穩(wěn)壓二極管D3的公共端作為參考模塊202的輸出端，連接至穩(wěn)壓模塊206的驅(qū)動(dòng)端。

根據(jù)本實(shí)用新型的電力電子設(shè)備的實(shí)施例：

圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的電力電子設(shè)備的示意圖。

如圖3所示，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的電力電子設(shè)備包括一個(gè)智能功率模塊(下文簡(jiǎn)稱Driver IC)，柵極驅(qū)動(dòng)接口為Drive IC的HO1接口、HO2接口、HO3接口、LO1接口、LO2接口和LO3接口。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，三個(gè)上橋臂功率器件包括第一功率器件MOSFET1、第二功率器件MOSFET2和第三功率器件MOSFET3，三個(gè)下橋臂功率器件包括第四功率器件MOSFET4、第五功率器件MOSFET5和第六功率器件MOSFET6，第一類氮化鎵二極管包括第一氮化鎵二極管D1、第二氮化鎵二極管D2和第三氮化鎵二極管D3，第二類氮化鎵二極管包括第四氮化鎵二極管D4、第五氮化鎵二極管D5和第六氮化鎵二極管D6，其中，任一上橋臂功率器件的漏極連接至對(duì)應(yīng)序號(hào)的第一類氮化鎵二極管的陰極，任一上橋臂功率器件的源極連接至對(duì)應(yīng)序號(hào)的第一類氮化鎵二極管的陽極，任一下橋臂功率器件的漏極連接至對(duì)應(yīng)序號(hào)的第二類氮化鎵二極管的陰極，任一下橋臂功率器件的源極連接至對(duì)應(yīng)序號(hào)的第二類氮化鎵二極管的陽極。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，還包括：第七功率器件MOSFET7，第七功率器件MOSFET7的柵極連接至驅(qū)動(dòng)集成單元(如圖3所示的Driver IC)的PFCOUT接口；第七氮化鎵二極管D7，第七氮化鎵二極管D7的陰極連接至第七功率器件MOSFET7的漏極，第七氮化鎵二極管D7的陽極連接至第七功率器件MOSFET7的源極；第八氮化鎵二極管D8，第八氮化鎵二極管D8的陰極連接至外設(shè)的給逆變開關(guān)單元供電的高壓源的正極(如圖3所示的VCC1將通過外部電路連接到VCC2)，第八氮化鎵二極管D8的陽極連接至第七功率器件MOSFET7的漏極，其中，第七功率器件MOSFET7的漏極連接至外設(shè)的直流電源正極，第七功率器件MOSFET7的源極連接至外設(shè)的直流電源負(fù)極和給逆變開關(guān)單元供電的高壓源的負(fù)極(如圖3所示的-VCC將通過外部電路連接到U-、V-、W-)。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的柵極保護(hù)電路，通過設(shè)置第七功率器件MOSFET7的柵極連接至驅(qū)動(dòng)集成單元(如圖3所示的Driver IC)的對(duì)應(yīng)的柵極驅(qū)動(dòng)接口(如圖3所示的Driver IC的PFCOUT接口)，第七氮化鎵二極管D7的陰極連接至第七功率器件MOSFET7的漏極，第七氮化鎵二極管D7的陽極連接至第七功率器件MOSFET7的源極，第八氮化鎵二極管D8的陰極連接至外設(shè)的給逆變開關(guān)單元供電的高壓源的正極(如圖3所示的VCC1將通過外部電路連接到VCC2)，第八氮化鎵二極管D8的陽極連接至第七功率器件MOSFET7的漏極，作為功率因素校準(zhǔn)單元PFC(Power Factor Correction，PFC)，在保證低功耗、低開通時(shí)間和低電流噪聲的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的同時(shí)，提升了功率的穩(wěn)定性和可靠性。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，第一功率器件MOSFET1、第二功率器件MOSFET2和第三功率器件MOSFET3的漏極均連接至外設(shè)的高壓源正極，第四功率器件MOSFET4、第五功率器件MOSFET5和第六功率器件MOSFET6的源極均連接至外設(shè)的高壓源負(fù)極，第一功率器件MOSFET1的源極連接至第四功率器件MOSFET4的漏極，第二功率器件MOSFET2的源極連接至第五功率器件MOSFET5的漏極，第三功率器件MOSFET3的源極連接至第六功率器件MOSFET6的漏極，其中，第一功率器件MOSFET1的源極(如圖3所示的U/VS1)連接至外設(shè)的電機(jī)U相接口，第二功率器件MOSFET2的源極(如圖3所示的V/VS2)連接至外設(shè)的電機(jī)V相接口，第三功率器件MOSFET3的源極(如圖3所示的W/VS3)連接至外設(shè)的電機(jī)W相接口。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，柵極驅(qū)動(dòng)接口(如圖3所示的Drive IC的HO1接口、HO2接口、HO3接口、LO1接口、LO2接口、LO3接口和PFCOUT接口)包括第一驅(qū)動(dòng)接口、第二驅(qū)動(dòng)接口、第三驅(qū)動(dòng)接口、第四驅(qū)動(dòng)接口、第五驅(qū)動(dòng)接口、第六驅(qū)動(dòng)接口和第七驅(qū)動(dòng)接口，柵極保護(hù)電路包括：第一柵極保護(hù)電路200，連接于第一功率器件MOSFET1的柵極與第一驅(qū)動(dòng)接口HO1之間，第二柵極保護(hù)電路200，連接于第二功率器件MOSFET2的柵極與第二驅(qū)動(dòng)接口HO2之間，第三柵極保護(hù)電路200，連接于第三功率器件MOSFET3的柵極與第三驅(qū)動(dòng)接口HO3之間，第四柵極保護(hù)電路200，連接于第四功率器件MOSFET4的柵極與第四驅(qū)動(dòng)接口LO1之間，第五柵極保護(hù)電路200，連接于第五功率器件MOSFET5的柵極與第五驅(qū)動(dòng)接口LO2之間，第六柵極保護(hù)電路200，連接于第六功率器件MOSFET6的柵極與第六驅(qū)動(dòng)接口LO3之間，第七柵極保護(hù)電路200，連接于第七功率器件MOSFET7的柵極與第七驅(qū)動(dòng)接口PFCOUT之間。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的柵極保護(hù)電路，通過在柵極保護(hù)電路中設(shè)置參考模塊、比較模塊和穩(wěn)壓模塊，并且在柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)大于或等于參考信號(hào)時(shí)，比較模塊向穩(wěn)壓模塊輸出導(dǎo)通信號(hào)，以控制穩(wěn)壓模塊導(dǎo)通，穩(wěn)壓模塊向MOS管的柵極輸出一個(gè)鉗位電壓信號(hào)，通過參考模塊輸出可調(diào)的參考信號(hào)，適用于各種驅(qū)動(dòng)電路的柵極驅(qū)動(dòng)保護(hù)，將驅(qū)動(dòng)IC內(nèi)部過壓保護(hù)與外部電路過壓保護(hù)結(jié)合，也即通過采用主動(dòng)壓控驅(qū)動(dòng)的模式，最大程度降低柵極保護(hù)電路因柵極過壓失效，提高智能功率模塊的可靠性，與此同時(shí)，整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路附加的具備了優(yōu)化MOSFET參數(shù)的功能，尤其對(duì)發(fā)揮寬禁帶器件的優(yōu)勢(shì)提供了強(qiáng)有力的支撐。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)說明了本實(shí)用新型的技術(shù)方案，考慮到相關(guān)技術(shù)中提出的如何降低驅(qū)動(dòng)芯片中柵極被擊穿的可能性，本實(shí)用新型提出了一種適用于不同種類MOSFET的柵極保護(hù)電路，通過在柵極保護(hù)電路中設(shè)置參考模塊、比較模塊和穩(wěn)壓模塊，并且在柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)大于或等于參考信號(hào)時(shí)，比較模塊向穩(wěn)壓模塊輸出導(dǎo)通信號(hào)，以控制穩(wěn)壓模塊導(dǎo)通，穩(wěn)壓模塊向MOS管的柵極輸出一個(gè)鉗位電壓信號(hào)，通過參考模塊輸出可調(diào)的參考信號(hào)，適用于各種驅(qū)動(dòng)電路的柵極驅(qū)動(dòng)保護(hù)，將驅(qū)動(dòng)IC內(nèi)部過壓保護(hù)與外部電路過壓保護(hù)結(jié)合，也即通過采用主動(dòng)壓控驅(qū)動(dòng)的模式，最大程度降低柵極保護(hù)電路因柵極過壓失效，提高智能功率模塊的可靠性，與此同時(shí)，整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路附加的具備了優(yōu)化MOSFET參數(shù)的功能，尤其對(duì)發(fā)揮寬禁帶器件的優(yōu)勢(shì)提供了強(qiáng)有力的支撐。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。