CN115940903A 审中 功率器件退饱和保护电路及其保护阈值电压确定方法
1.一种功率器件退饱和保护电路,其特征在于,包括消隐电容C2、二极管D2、电阻R1、二极管D1、稳压管VZ1、非门电路和NMOS管;驱动芯片DESAT引脚通过消隐电容C2接地,且在消隐电容C2上反向并联有二极管D2;驱动芯片DESAT引脚还经过电阻R1后正向串接二极管D1,且在二极管D1的阴极反串稳压管VZ1后再采集功率器件漏极/集电极的电压信号;驱动芯片DESAT引脚还连接在NMOS管的漏极上,NMOS管的源极接地,所述非门电路用于采集功率器件的驱动信号,并将采集的驱动信号反向后驱动所述NMOS管的通断。
2.根据权利要求1所述的功率器件退饱和保护电路,其特征在于,通过采样实际到达功率器件栅极的驱动信号来执行退饱和保护且响应时间小于1us。
3.根据权利要求1所述的功率器件退饱和保护电路,其特征在于,通过改变所述稳压管VZ1的型号调整稳压管VZ1的稳压电压值。
4.根据权利要求1-3任一所述的功率器件退饱和保护电路,其特征在于,所述功率器件为IGBT管或SiC MOSFET管,所述稳压管VZ1的正极连接在IGBT管的集电极上或SiC MOSFET管的漏极上。
5.一种功率器件退饱和保护电路保护阈值电压确定方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:根据应用场景确定功率器件最大结温TJ(max)和实际工作中功率器件所在系统允许的最大壳温Tc
S2:确定系统结温到壳温的热阻RJ-c(max)以及最大结温时对应的最大导通电阻RDS(on)max@TJ(max)
S3:按照计算功率器件耗散功率PD
S4:按照计算漏极连续电流ID
S5:在功率传输特性曲线图中根据漏极连续电流ID和驱动信号的驱动电压VGS确定功率器件正常导通管压降并作为保护电压阈值。
6.根据权利要求5所述的功率器件退饱和保护电路保护阈值电压确定方法,其特征在于,利用步骤S5所确定的保护电压阈值来确定权利要求1-4任一所述功率器件退饱和保护电路中稳压管VZ1的型号,使得Vdesat=VR1+VD1+Vvz1+VCE/DS,其中:
Vdesat为驱动芯片DESAT引脚保护电压阈值,VR1为驱动芯片恒流源流过电阻R1的压降;VD1为二极管D1的正常导通压降,Vvz1为所选用的稳压管VZ1的稳压电压值,VCE/DS为步骤S5所确定的保护电压阈值。
7.根据权利要求5所述的功率器件退饱和保护电路保护阈值电压确定方法,其特征在于,所述功率器件为IGBT管或SiC MOSFET管。
8.根据权利要求6所述的功率器件退饱和保护电路保护阈值电压确定方法,其特征在于,通过减小消隐电容C2的容值缩小退饱和保护响应时间。
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