双向可控硅触发电路图设计方法(基于镜像电流大功率SiC功率模块过流和短路保护方法3栅极驱动电路)
双向可控硅触发电路图设计方法(基于镜像电流大功率SiC功率模块过流和短路保护方法3栅极驱动电路)
如图1所示,栅极驱动电路主要分为三个部分:功率部分、故障反馈部分、故障关闭以及与上级控制的通信接口。功率部分由MOSFET组成的推挽功率放大电路和栅极电阻RG组成,栅极电阻RG需要根据公式(1)并根据MOSFET工作时的开关波形来确定。该栅极驱动器的通信接口由控制信号和故障反馈信号组成,采用光纤,以减少变流器应用中的电磁干扰。故障反馈和关断电路的简化电路图如图1所示。正如在前一章中讨论的,SC引脚在正常工况时是高电平,在故障情况下是低电平。该故障信号输出时,先经过滤波电路,以防止由于电磁干扰造成的误动作,如果必要的话采用延时电路来增加关断时间以减少元件关断应力。将滤波后的故障信号与设定的参考电平用比较器电路进行比较。比较器的输出可以使能或禁用驱动器功率部分,当故障信号输入时,功率级输出呈高阻态,正如前一章所提到的,栅极电容Ciss通过RTC电阻RRTC和高阻抗无源放电电阻放电。同时一个反馈信号被发送到上级控制端,进而使变流器停机。在故障发生后,所有驱动输出信号都被设置为逻辑低电平,以防止发生更严重的故障。驱动器PCB电路图如图3所示。
图1 简化的栅极驱动器和RTC电路
图3 带故障反馈和软关断的FMF1200DX1-24A半桥电路驱动器