一種高壓sic器件過(guò)流檢測(cè)與保護(hù)電路、裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)與保護(hù)電路、裝置及方法，裝置包括高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)電路及高壓SIC器件過(guò)流保護(hù)電路，高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)電路包括與待檢測(cè)SIC器件相連的漏極過(guò)流檢測(cè)元件，與待檢測(cè)SIC器件的驅(qū)動(dòng)電路的輸出端相連的第一限流元件；第二限流元件的一端依次連接有第三限流元件、阻斷元件及三極管集電極，第二限流元件的一端依次連接有穩(wěn)壓管、第四限流元件及三極管基極；三極管基極與三極管發(fā)射極之間設(shè)置有儲(chǔ)電元件；高壓SIC器件過(guò)流保護(hù)電路，包括與高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)電路相連的開(kāi)關(guān)邏輯信號(hào)產(chǎn)生單元，開(kāi)關(guān)邏輯信號(hào)產(chǎn)生單元通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)SIC器件的導(dǎo)通及關(guān)斷，本發(fā)明SIC器件過(guò)流檢測(cè)及保護(hù)電路結(jié)構(gòu)清晰，實(shí)現(xiàn)容易。
【專利說(shuō)明】
一種高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)與保護(hù)電路、裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電力電子開(kāi)關(guān)器件驅(qū)動(dòng)保護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)與保護(hù)電路、裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]碳化硅(SIC)MOSFET/IGBT具有高壓高溫特性，隨著近幾年商業(yè)化速度的加快，碳化硅器件越來(lái)越受到產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。SIC M0SFET/IGBT相比傳統(tǒng)硅基器件具有理想的柵極絕緣特性，具有更快的開(kāi)關(guān)性能，更低的開(kāi)關(guān)損耗，更高的穩(wěn)定性，更高的耐壓耐高溫特性。SIC M0SFET/IGBT與傳統(tǒng)的硅基M0SFET/IGBT驅(qū)動(dòng)特性上存在差異，在使用中對(duì)其驅(qū)動(dòng)具有特殊的要求。SIC M0SFET/IGBT推薦的開(kāi)通電壓為+18V以上從而保證通態(tài)電阻最??；為保證其可靠關(guān)斷，關(guān)斷電壓為-2?-5V。現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)輔助電源已能較好地解決驅(qū)動(dòng)電壓?jiǎn)栴}。
[0003]目前商業(yè)化的碳化硅器件價(jià)格較高，在實(shí)際中由于器件老化損壞、控制與驅(qū)動(dòng)電路故障或干擾等引起誤動(dòng)、輸出線接錯(cuò)或絕緣損壞等形成短路、輸出端對(duì)地短路、橋臂短路等導(dǎo)致流過(guò)SIC M0SFET/IGBT的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其安全閾值，如果沒(méi)有有效的保護(hù)或者保護(hù)過(guò)慢將會(huì)影響碳化硅器件使用壽命甚至燒壞器件。因此無(wú)論是從成本上還是從安全性上考慮，都需要一種動(dòng)作迅速的保護(hù)電路，在SIC M0SFET/IGBT過(guò)流/短路時(shí)能及時(shí)保護(hù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明公開(kāi)了一種高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)與保護(hù)電路、裝置及方法，能夠快速檢測(cè)到碳化硅器件發(fā)生過(guò)流情況，檢測(cè)速度快，并能對(duì)其進(jìn)行快速保護(hù)，滿足在過(guò)流時(shí)保護(hù)電路能對(duì)SIC器件進(jìn)行快速保護(hù)的要求。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體方案如下:
[0006]—種高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)電路，包括與待檢測(cè)SIC器件相連的漏極過(guò)流檢測(cè)元件，與待檢測(cè)SIC器件的驅(qū)動(dòng)電路的輸出端相連的第一限流元件；
[0007]第二限流元件的一端依次連接有第三限流元件、阻斷元件及三極管集電極，第二限流元件的一端依次連接有穩(wěn)壓管、第四限流元件及三極管基極；
[0008]所述三極管基極與三極管發(fā)射極之間設(shè)置有儲(chǔ)電兀件。
[0009]進(jìn)一步的，所述漏極過(guò)流檢測(cè)元件為高壓快恢復(fù)二極管，所述第二限流元件、第三限流元件及第四限流元件分別為限流電阻，所述儲(chǔ)電元件為無(wú)極性電容，阻斷元件為阻斷二極管。
[0010]—種高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)電路的檢測(cè)方法，包括:
[0011]待檢測(cè)SIC器件過(guò)流或短路故障時(shí)，待檢測(cè)SIC器件漏源間電壓升高超過(guò)穩(wěn)壓管的齊納電壓，漏極過(guò)流檢測(cè)元件由正向偏置變?yōu)榉聪蚱?，電流由?qū)動(dòng)電路的輸出流經(jīng)穩(wěn)壓管和第四限流元件給儲(chǔ)電元件充電，同時(shí)三極管導(dǎo)通，將三極管輸出電平拉低，實(shí)現(xiàn)過(guò)流狀態(tài)的快速檢測(cè)。
[0012]進(jìn)一步的，待檢測(cè)SIC器件正常導(dǎo)通時(shí)，電流從驅(qū)動(dòng)電路的輸出端依次從第二限流元件、漏極過(guò)流檢測(cè)元件流入待檢測(cè)SIC器件，穩(wěn)壓管所在支路沒(méi)導(dǎo)通，三極管截止?fàn)顟B(tài)，三極管輸出為高電平；
[0013]待檢測(cè)SIC器件正常關(guān)斷時(shí)，漏極過(guò)流檢測(cè)元件反向偏置，穩(wěn)壓管正向偏置，三極管截止，三極管輸出為高電平。
[0014]—種高壓SIC器件過(guò)流保護(hù)電路，包括與高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)電路相連的開(kāi)關(guān)邏輯信號(hào)產(chǎn)生單元，所述開(kāi)關(guān)邏輯信號(hào)產(chǎn)生單元通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)SIC器件的導(dǎo)通及關(guān)斷；
[0015]所述開(kāi)關(guān)邏輯信號(hào)產(chǎn)生單元包括與高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)電路輸出端相連的光耦，經(jīng)過(guò)光耦隔離后的過(guò)流信號(hào)及控制器發(fā)出的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)均傳輸至鎖存器進(jìn)行鎖存，經(jīng)過(guò)鎖存器鎖定的過(guò)流信號(hào)及控制器發(fā)出的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)傳輸至與門進(jìn)行運(yùn)算，與門的輸出信號(hào)為SIC器件的開(kāi)關(guān)信號(hào)。
[0016]進(jìn)一步的，所述SIC器件的開(kāi)關(guān)信號(hào)經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生兩種電平的驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)，分別用于驅(qū)動(dòng)SIC器件導(dǎo)通及SIC器件關(guān)斷。
[0017]進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)電路與SIC器件的柵極之間連接有驅(qū)動(dòng)電阻，驅(qū)動(dòng)電阻與SIC器件的源極之間連接有放電電阻，保證當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路處于高阻輸出狀態(tài)時(shí)防止SIC器件柵極的電容被意外充電，該放電電阻提供一個(gè)泄放回路。
[0018]進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)電路由隔離輔助電源輸出V+和V-為其提供正負(fù)驅(qū)動(dòng)電壓。
[0019]—種高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)與保護(hù)電路，包括上述高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)電路及高壓SIC器件過(guò)流保護(hù)電路。
[0020]一種高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)與保護(hù)電路的工作方法，包括:
[0021]高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)電路檢測(cè)過(guò)流狀態(tài)為低電平，光耦輸出為低電平，控制器發(fā)出的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)為高電平，鎖存器輸出為低電平，開(kāi)關(guān)控制信號(hào)鎖存器輸出信號(hào)傳輸至與門，與門輸出為從高電平變?yōu)榈碗娖剑?br>[0022]高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)電路中電容放電，三極管截止，高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)電路輸出恢復(fù)高電平，光親輸出恢復(fù)為高電平，控制器發(fā)出的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)為高電平，鎖存器輸出在當(dāng)前開(kāi)關(guān)周期保持為低電平，實(shí)現(xiàn)了過(guò)流信號(hào)鎖定，與門輸出也保持為低電平，SIC器件保持關(guān)斷狀態(tài)，確保了在過(guò)流時(shí)SIC器件有效可靠關(guān)斷。
[0023]—種高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)與保護(hù)裝置，包括SIC器件及與該SIC器件相連的高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)與保護(hù)電路。
[0024]所述SIC器件為SICMOSFET或SIC IGBT。
[0025]本發(fā)明的有益效果:
[0026]本發(fā)明SIC器件過(guò)流檢測(cè)及保護(hù)電路結(jié)構(gòu)清晰，實(shí)現(xiàn)容易。不發(fā)生過(guò)流/短路時(shí)SIC器件可以正常開(kāi)關(guān)，但在發(fā)生過(guò)流/短路時(shí)可以通過(guò)電容Cl充電實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)流情況的快速檢測(cè)，使過(guò)流信號(hào)Faultl變低，同時(shí)經(jīng)過(guò)光電隔離和鎖存器后對(duì)該過(guò)流信號(hào)進(jìn)行鎖定，開(kāi)關(guān)邏輯信號(hào)產(chǎn)生單元能夠在當(dāng)前開(kāi)關(guān)周期內(nèi)對(duì)開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行快速封鎖，提高了整個(gè)過(guò)流/短路保護(hù)電路的保護(hù)速度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)SIC器件快速而可靠的保護(hù)。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是本發(fā)明所述一種新型高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)及保護(hù)電路的具體電路圖；
[0028]圖2是本發(fā)明提供的SIC器件過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)的一種工作時(shí)序示意圖。
【具體實(shí)施方式】
:
[0029]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
[0030]一種新型高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)及保護(hù)電路，它由驅(qū)動(dòng)電路、過(guò)流檢測(cè)電路和開(kāi)關(guān)邏輯信號(hào)產(chǎn)生單元等組成。
[0031]在本實(shí)施例中，所述開(kāi)關(guān)邏輯信號(hào)產(chǎn)生單元由光耦0PT01、鎖存器RSl和高速邏輯與門ANDl等組成。
[0032]在本實(shí)施例中所述的過(guò)流檢測(cè)電路，電阻Rl的第一端與驅(qū)動(dòng)電路的輸出端Bufferout相連，電阻Rl的第二端分別與SIC器件Ml的柵極和所述電阻R5的第一端相連，電阻R5的第二端與所述Ml的源極相連，所述Ml接入主電路中；
[0033]Rl及R5都不包括在過(guò)流檢測(cè)電路內(nèi)，R1屬于驅(qū)動(dòng)電路，R5屬于SIC器件自身的附屬保護(hù)元件，一般來(lái)說(shuō)M0S/IGBT的GS極間都有這個(gè)電阻。
[0034]二極管Dl的陰極與所述Ml的漏極相連，所述二極管Dl的陽(yáng)極分別與所述穩(wěn)壓管ZDl的陰極和所述電阻R2的第一端相連，所述電阻R2的第二端分別與所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端Buffer out和所述電阻R3的第一端相連，所述電阻R3的第二端與所述二極管D2的陽(yáng)極相連;所述穩(wěn)壓管ZDl的陽(yáng)極與所述電阻R4的第一端相連，所述電阻R4的第二端分別與所述電容Cl的第一端和所述三極管Ql的基極相連，所述電容Cl的第二端與所述三極管Ql的發(fā)射極相連并同時(shí)接地;所述二極管D2的陰極與所述三極管Ql的集電極相連同時(shí)接光耦0PT01的輸入端Faultl。
[0035]在本實(shí)施例中，SIC器件Ml是SIC M0SFET。
[0036]在本實(shí)施例中的開(kāi)關(guān)邏輯信號(hào)產(chǎn)生單元，鎖存器RSl的第一輸入端與所述光耦0PT01的輸出端Fault2相連，高速邏輯與門ANDl的第一輸入端與鎖存器RSl的輸出端Fault3相連。鎖存器RSl的第二輸入端和所述與門ANDl的第二輸入端inputPmi是控制器發(fā)出的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)；
[0037]光耦0PT01的輸入端Faultl是過(guò)流信號(hào)，所述光耦0PT01的輸出端Fault2是經(jīng)過(guò)隔離的過(guò)流信號(hào)，所述鎖存器RSl的輸出端Fault3是經(jīng)過(guò)鎖存器鎖定的過(guò)流信號(hào)。
[0038]在本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)電路由隔離輔助電源輸出+20V和-5V為其提供正負(fù)驅(qū)動(dòng)電壓；所述與門ANDl輸出的Drive signal是SIC MOSFET的開(kāi)關(guān)信號(hào)，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生+20￥和-5V兩種電平的驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)，其中+20V電平驅(qū)動(dòng)SIC MOSFET導(dǎo)通、-5V電平驅(qū)動(dòng)SIC MOSFET關(guān)斷。
[0039]在本實(shí)施例中，穩(wěn)壓管ZDl是過(guò)流保護(hù)動(dòng)作閾值穩(wěn)壓管，穩(wěn)壓管ZDl的齊納電壓決定了過(guò)流保護(hù)電路的動(dòng)作閾值，其中，閾值根據(jù)所用SIC MOSFET的具體輸出特性和安全工作區(qū)域設(shè)定為10V。
[0040]工作原理:
[0041 ] 圖1為本實(shí)施方式的具體電路圖，Drive signal經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生+20V、_5V的驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)Drive signal為高電平時(shí)，Buffer out輸出為+20V，通過(guò)Rl驅(qū)動(dòng)Ml導(dǎo)通;Drive signal為低電平時(shí)，Buffer out輸出為_(kāi)5V，M1通過(guò)Rl迅速放電，從而保證Ml快速關(guān)斷。
[0042]R2、R3、R4是限流電阻，Rl是驅(qū)動(dòng)電阻。
[0043]D1、D2、R2、R3、R4、ZD1、C1和Ql構(gòu)成過(guò)流檢測(cè)電路。其中Dl是檢測(cè)二極管，用于檢測(cè)過(guò)流情況，二極管D2是阻斷二極管;穩(wěn)壓管ZDl的齊納電壓決定了保護(hù)電路的動(dòng)作閾值(穩(wěn)壓管ZDl是10V)，過(guò)流信號(hào)Faultl接至后續(xù)開(kāi)關(guān)邏輯信號(hào)產(chǎn)生單元。
[0044]結(jié)合圖2:
[0045]在O?tl期間，M1未出現(xiàn)過(guò)流或短路故障，信號(hào)inputPWM和Drive signal的波形相同，M1正常開(kāi)關(guān)，原理解釋如下:Drive signal為高電平時(shí)，M1導(dǎo)通，此時(shí)Ml的漏源極間壓降小，不會(huì)超過(guò)安全閾值，二極管Dl正向偏置，電流從Buffer out通過(guò)R2、D1流入Ml，由于R2阻值較大，該電流對(duì)Ml電流所產(chǎn)生的影響可以忽略。此時(shí)穩(wěn)壓管ZDl上的電壓不會(huì)超過(guò)其齊納電壓，沒(méi)有電流流過(guò)ZDl，三極管Ql處于截止?fàn)顟B(tài)，F(xiàn)aultl為高電平，光耦輸出Fault2為高電平，而inputPWM信號(hào)為高電平，鎖存器輸出Fault3保持為高電平，因此Fault3與inputPWM信號(hào)經(jīng)過(guò)與門作用后輸出Drive signal為高電平信號(hào)，Ml正常導(dǎo)通。Drive signal為低電平時(shí)，Ml關(guān)斷，Ml漏源間電壓為主電路電壓，二極管Dl反向偏置，ZDl正向偏置，三極管Ql依然截止，F(xiàn)aultl為高電平，光耦輸出Fault2為高電平，而inputPmi信號(hào)為低電平，鎖存器輸出Fault3置為高電平，因此與門輸出Drive signal為低電平信號(hào)，Ml正常關(guān)斷。
[0046]其中，阻斷二極管D2作用:當(dāng)Drive signal為低電平時(shí)，Buffer out為驅(qū)動(dòng)負(fù)電壓-5V，若沒(méi)有D2，此時(shí)光耦0PT01原邊與Buf fer out之間構(gòu)成回路，S卩光耦0PT01原邊二極管導(dǎo)通，光耦0PT01副邊輸出Fault2為低電平，從而Fault3置低，造成過(guò)流誤動(dòng)作。D2可以阻止在Drive signal為低電平時(shí)光親0PT01原邊與Buffer out之間構(gòu)成回路。
[0047]當(dāng)在tl時(shí)刻，Ml在導(dǎo)通期間出現(xiàn)過(guò)流或短路故障時(shí)，Ml的漏源間電壓升高，若超過(guò)穩(wěn)壓管ZDl的齊納電壓10V，二極管Dl由正向偏置變?yōu)榉聪蚱?，電流由Buffer out流經(jīng)ZDl和R4給Cl充電，同時(shí)三極管Ql導(dǎo)通，將Fault I電平拉低，實(shí)現(xiàn)過(guò)流狀態(tài)的快速檢測(cè)。
[0048]同時(shí)在開(kāi)關(guān)邏輯信號(hào)產(chǎn)生單元:Faultl電平拉低，光耦輸出Fault2也為低電平，而inputP麗信號(hào)為高電平，鎖存器輸出Fault3置為低電平，與門輸出Drive signal從高電平變?yōu)榈碗娖剑娙軨l通過(guò)R4、ZD1、R2、R1放電，同時(shí)Ql不再導(dǎo)通，F(xiàn)aultl又恢復(fù)高電平，光耦輸出Fault2恢復(fù)為高電平，而inputPWM信號(hào)仍為高電平，因此鎖存器輸出Fault3在當(dāng)前開(kāi)關(guān)周期保持為低電平，實(shí)現(xiàn)了過(guò)流信號(hào)鎖定，與門輸出Drive signal也保持為低電平，Ml保持關(guān)斷狀態(tài)，確保了在過(guò)流時(shí)Ml有效可靠關(guān)斷。光耦、鎖存器和與門的延遲很小，因而整個(gè)檢測(cè)與保護(hù)執(zhí)行電路延遲小，過(guò)流時(shí)可以快速而有效地保護(hù)碳化硅器件。
[0049]當(dāng)過(guò)流保護(hù)動(dòng)作之后，在t2時(shí)刻，控制信號(hào)inputPWM為低電平，而光耦輸出Fault2為高電平，因此鎖存器輸出Fault3置為高電平，過(guò)流信號(hào)不再影響控制器發(fā)出的控制信號(hào)。如果下一個(gè)開(kāi)關(guān)周期過(guò)流故障排除，電路會(huì)恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。如果下一個(gè)開(kāi)關(guān)周期Ml仍然處于過(guò)流狀態(tài)，則電路繼續(xù)對(duì)Ml進(jìn)行保護(hù)。
[0050]因此，當(dāng)電路正常工作不出現(xiàn)過(guò)流/短路故障時(shí)，該過(guò)流檢測(cè)及保護(hù)電路可以保證控制器發(fā)出的控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)正常驅(qū)動(dòng)SIC器件；而當(dāng)出現(xiàn)過(guò)流/短路故障時(shí)，該電路可以及時(shí)檢測(cè)出過(guò)流信號(hào)，并在當(dāng)前開(kāi)關(guān)周期內(nèi)快速關(guān)斷SIC器件，從而保護(hù)器件不致?lián)p壞。
[0051]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)電路，其特征是，包括與待檢測(cè)SIC器件相連的漏極過(guò)流檢測(cè)元件，與待檢測(cè)SIC器件的驅(qū)動(dòng)電路的輸出端相連的第一限流元件； 第二限流元件的一端依次連接有第三限流元件、阻斷元件及三極管集電極，第二限流元件的一端依次連接有穩(wěn)壓管、第四限流元件及三極管基極； 所述三極管基極與三極管發(fā)射極之間設(shè)置有儲(chǔ)電元件。2.如權(quán)利要求1所述的一種高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)電路，其特征是，所述漏極過(guò)流檢測(cè)元件為高壓快恢復(fù)二極管，所述第二限流元件、第三限流元件及第四限流元件分別為限流電阻，所述儲(chǔ)電元件為無(wú)極性電容，阻斷元件為阻斷二極管。3.基于權(quán)利要求1所述的一種高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)電路的檢測(cè)方法，其特征是，包括: 待檢測(cè)SIC器件過(guò)流或短路故障時(shí)，待檢測(cè)SIC器件漏源間電壓升高超過(guò)穩(wěn)壓管的齊納電壓，漏極過(guò)流檢測(cè)元件由正向偏置變?yōu)榉聪蚱茫娏饔沈?qū)動(dòng)電路的輸出流經(jīng)穩(wěn)壓管和第四限流元件給儲(chǔ)電元件充電，同時(shí)三極管導(dǎo)通，將三極管輸出電平拉低，實(shí)現(xiàn)過(guò)流狀態(tài)的快速檢測(cè)。4.如權(quán)利要求3所述的一種高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)電路的檢測(cè)方法，其特征是，待檢測(cè)SIC器件正常導(dǎo)通時(shí)，電流從驅(qū)動(dòng)電路的輸出端依次從第二限流元件、漏極過(guò)流檢測(cè)元件流入待檢測(cè)SIC器件，穩(wěn)壓管所在支路沒(méi)導(dǎo)通，三極管截止?fàn)顟B(tài)，三極管輸出為高電平； 待檢測(cè)SIC器件正常關(guān)斷時(shí)，漏極過(guò)流檢測(cè)元件反向偏置，穩(wěn)壓管正向偏置，三極管截止，三極管輸出為高電平。5.—種高壓SIC器件過(guò)流保護(hù)電路，其特征是，包括與權(quán)利要求1所述的高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)電路相連的開(kāi)關(guān)邏輯信號(hào)產(chǎn)生單元，所述開(kāi)關(guān)邏輯信號(hào)產(chǎn)生單元通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)SIC器件的導(dǎo)通及關(guān)斷； 所述開(kāi)關(guān)邏輯信號(hào)產(chǎn)生單元包括與高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)電路輸出端相連的光耦，經(jīng)過(guò)光耦隔離后的過(guò)流信號(hào)及控制器發(fā)出的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)均傳輸至鎖存器進(jìn)行鎖存，經(jīng)過(guò)鎖存器鎖定的過(guò)流信號(hào)及控制器發(fā)出的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)傳輸至與門進(jìn)行運(yùn)算，與門的輸出信號(hào)為SIC器件的開(kāi)關(guān)信號(hào)。6.如權(quán)利要求5所述的一種高壓SIC器件過(guò)流保護(hù)電路，其特征是，所述SIC器件的開(kāi)關(guān)信號(hào)經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生兩種電平的驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)，分別用于驅(qū)動(dòng)SIC器件導(dǎo)通及SIC器件關(guān)斷。7.如權(quán)利要求5所述的一種高壓SIC器件過(guò)流保護(hù)電路，其特征是，所述驅(qū)動(dòng)電路與SIC器件的柵極之間連接有驅(qū)動(dòng)電阻，驅(qū)動(dòng)電阻與SIC器件的源極之間連接有放電電阻； 所述驅(qū)動(dòng)電路由隔離輔助電源輸出V+和V-為其提供正負(fù)驅(qū)動(dòng)電壓。8.—種高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)與保護(hù)電路，其特征是，包括權(quán)利要求1所述的高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)電路及權(quán)利要求5所述的高壓SIC器件過(guò)流保護(hù)電路。9.基于權(quán)利要求8所述的一種高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)與保護(hù)電路的工作方法，其特征是，包括: 高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)電路檢測(cè)過(guò)流狀態(tài)為低電平，光耦輸出為低電平，控制器發(fā)出的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)為高電平，鎖存器輸出為低電平，開(kāi)關(guān)控制信號(hào)鎖存器輸出信號(hào)傳輸至與門，與門輸出為從高電平變?yōu)榈碗娖剑?高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)電路中電容放電，三極管截止，高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)電路輸出恢復(fù)高電平，光親輸出恢復(fù)為高電平，控制器發(fā)出的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)為高電平，鎖存器輸出在當(dāng)前開(kāi)關(guān)周期保持為低電平，實(shí)現(xiàn)了過(guò)流信號(hào)鎖定，與門輸出也保持為低電平，SIC器件保持關(guān)斷狀態(tài)，確保了在過(guò)流時(shí)SIC器件有效可靠關(guān)斷。10.—種高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)與保護(hù)裝置，包括SIC器件及與該SIC器件相連的采用權(quán)利要求8所述的高壓SIC器件過(guò)流檢測(cè)與保護(hù)電路。
【文檔編號(hào)】H02H3/08GK105932647SQ201610394900
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年6月3日
【發(fā)明人】王玉斌, 于程皓, 李厚芝
【申請(qǐng)人】山東大學(xué)