本实用新型专利技术公开了一种基于碳化硅场效应管的浪涌抑制电路，包括：安装于正极28V直流电源输电线上的碳化硅场效应管；工作驱动电路，工作驱动电路与碳化硅场效应管相连，工作驱动电路设置有用于提升工作驱动电压的工作驱动电荷泵；浪涌抑制驱动电路，浪涌抑制驱动电路与碳化硅场效应管相连，浪涌抑制驱动电路设置有用于提升浪涌抑制驱动电压的浪涌抑制驱动电荷泵；驱动控制电路，驱动控制电路分别与工作驱动电路和浪涌抑制驱动电路相连。本实用新型专利技术通过工作驱动电路、浪涌抑制电路和驱动控制电路在28V和25A的条件下驱动碳化硅场效应管实现浪涌抑制功能从而实现了进口浪涌抑制芯片的功能，同时降低了驱动电路驱动碳化硅场效应管时的工作功耗和损耗。应管时的工作功耗和损耗。应管时的工作功耗和损耗。
【技术实现步骤摘要】
一种基于碳化硅场效应管的浪涌抑制电路
[0001]本技术涉及直流电源过压浪涌抑制
，具体涉及一种基于碳化硅场效应管的浪涌抑制电路。
技术介绍
[0002]浪涌抑制器是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。
[0003]现在市面上采用进口浪涌抑制芯片的硅场效应管才能在较小的体积下具备足够的浪涌抑制能力，但由于供货渠道单一，进口硅场效应管非常容易受国际形势的影响导致芯片断供。
[0004]而在同等条件下(28V 25A)，国产的硅场效应管无法满足浪涌抑制功能要求，在进行浪涌实验时，会导致硅场效应管的损坏。作为替代方法可用国产的碳化硅场效应管进行替代，但是现有的驱动电路难以驱动碳化硅场效应管使其保持正常工作状态，同时采用碳化硅场效应管会造成巨大的工作功耗和损耗。
[0005]现有技术的问题如下：
[0006]现有国产硅场效应管无法满足浪涌抑制功能的要求，在采用碳化硅场效应管对硅场效应管进行替换时，碳化硅场效应管对驱动电压要求高，现有的驱动电路难以驱动碳化硅场效应管且功率损耗大。
技术实现思路
[0007]本技术所要解决的技术问题是现有的碳化硅场效应管对驱动电压的要求高，现有的驱动电路难以满足碳化硅场效应管的电压要求，目的在于提供一种基于碳化硅场效应管的浪涌抑制电路，解决现有的驱动电路难以驱动碳化硅场效应管且驱动电路功率损耗大的问题。
[0008]本技术通过下述技术方案实现：
[0009]一种基于碳化硅场效应管的浪涌抑制电路，包括
[0010]碳化硅场效应管，所述碳化硅场效应管安装于正极28V直流电源输电线上；
[0011]工作驱动电路，所述工作驱动电路与所述碳化硅场效应管相连，所述工作驱动电路设置有用于提升工作驱动电压的工作驱动电荷泵；
[0012]浪涌抑制驱动电路，所述浪涌抑制驱动电路与所述碳化硅场效应管相连，所述浪涌抑制驱动电路设置有用于提升浪涌抑制驱动电压的浪涌抑制驱动电荷泵；
[0013]驱动控制电路，所述驱动控制电路分别与所述工作驱动电路和所述浪涌抑制驱动电路相连。
[0014]在上述技术方案中，工作驱动电路通过工作驱动电荷泵将5V电压提升至52V以供于碳化硅场效应管在正常工作时的栅极驱动电压，工作驱动电路避免了“搭台阶”的方式，
实现了高于单个驱动芯片最大(41V)的输出电压；浪涌抑制驱动电路通过浪涌抑制驱动电荷泵将5V的电压提升到浪涌抑制时合适的电压以供于碳化硅场效应管在浪涌抑制时的栅极驱动电压。驱动控制电路同时向工作驱动电路和浪涌抑制驱动电路提供相反电平使能信号，保证在正常工作时由工作驱动电路提供栅极驱动电压，在浪涌抑制时由浪涌抑制驱动电路提供栅极驱动电压，分工协作，保证了碳化硅场效应管在不同状态下都具备足够的、相应的驱动电压，同时相较于现有的驱动电路，工作驱动电路、浪涌抑制驱动电路通过电荷泵提升输出电压所耗费的电路功率损耗有所减小。
[0015]进一步的，所述工作驱动电荷泵包括电感L1、二极管D1、电容C1、电容C2和工作驱动芯片U1；
[0016]所述工作驱动芯片U1的14引脚和15引脚均连接所述电感L1和二极管D1的并联节点，所述工作驱动芯片U1的13引脚连接所述二极管D1和所述电容C2的并联节点，所述电容C1的一端与所述工作驱动芯片U1的电压输入端连接，所述电容C1的另一端接地；
[0017]所述工作驱动芯片U1采用非隔离式DC
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DC变换器。
[0018]进一步的，所述工作驱动电路还包括与所述工作驱动芯片U1的接口模块IM电连接的R1和用于为所述工作驱动芯片U1提供反馈电压的反馈电路。所述反馈电路包括电阻R2、电阻R3、电容C3、电阻R4和可调电阻RX1；
[0019]其中，所述电阻R2和所述电容C3串联，所述电阻R4连接所述电阻R3和所述电容C3的并联节点，所述电阻R4和所述可调电阻RX1并联。
[0020]进一步的，所述浪涌抑制驱动电荷泵包括电感L2、二极管D3、电容C4和浪涌抑制驱动芯片U2；
[0021]其中，所述电感L2的一端连接所述浪涌抑制驱动芯片U2的电压输入端，所述电感L2的另一端连接所述二极管D3的正极，所述二极管D3的负极连接所述电容C4的一端，所述电容C4的另一端接地；
[0022]所述浪涌抑制驱动芯片U2采用非隔离式BOOST DC
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DC变换器。
[0023]进一步的，驱动控制电路包括驱动控制芯片U3，所述驱动控制芯片U3包括与所述工作驱动芯片U1相连接的第一通道和与所述浪涌抑制驱动芯片U2相连接的第二通道，所述驱动控制芯片U3的1引脚为第一通道的输出端，所述驱动控制芯片的7引脚为第二通道的输出端。
[0024]进一步的，所述第一通道具有同相输入端和反相输入端，所述驱动控制芯片U3的2引脚为所述第一通道的反相输入端，所述驱动控制芯片U3的3引脚为第一通道的同相输入端；所述第二通道具有同相输入端和反相输入端，所述驱动控制芯片U3的6引脚为所述第二通道的反相输入端，所述驱动控制芯片U3的7引脚为第二通道的同相输入端。
[0025]进一步的，所述第一通道的反相输入端上设置有电阻R7和电阻R8，所述第一通道连接所述电阻R7和所述电阻R8的并联节点；所述第一通道的同相输入端上设置有电阻R11和电阻R12，所述第一通道的同相输入端连接所述电阻R11和所述电阻R12的并联节点；所述第二通道的同相输入端上设置有电阻R9和电阻R10，所述第二通道的同相输入端连接所述电阻R9和所述电阻R10的并联节点；所述第二通道的反相输入端上设置有电阻R13和电阻R14，所述第二通道的反相输入端连接所述电阻R13和所述电阻R14的并联节点。
[0026]进一步的，所述浪涌抑制电路还包括取样电路，所述取样电路分别与所述第一通
道的反相输入端和所述第二通道的同相输入端相连接。
[0027]进一步的，所述浪涌抑制电路还包括钳位电路，所述钳位电路分别与正极28V直流电源输电线、负极28V直连电源输电线以及取样电路相连接，所述钳位电路包括过压限制芯片U4。
[0028]进一步的，所述浪涌抑制电路还包括状态检测电路，所述状态检测电路分别与正极28V直流电源输电线、负极28V直连电源输电线相连接，所述状态检测电路包括状态检测芯片U5。
[0029]在以上技术方案中，在未产生浪涌时，工作驱动电路为碳化硅场效应管提供栅极驱动电压，确保产品在无浪涌时可以处于正常工作状态。其中工作驱动电路采用了工作驱动电荷泵以提升输出电压，为了保证满足驱动碳化硅场效应管的电压，在工作驱动电荷泵中的芯片采用了非隔离式DC
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DC变换器。DC
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DC变换器是转变输入电压并有效输出固定电压的电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于碳化硅场效应管的浪涌抑制电路，其特征在于，包括：碳化硅场效应管，所述碳化硅场效应管安装于正极28V直流电源输电线上；工作驱动电路，所述工作驱动电路与所述碳化硅场效应管相连，所述工作驱动电路设置有用于提升工作驱动电路电压的工作驱动电荷泵；浪涌抑制驱动电路，所述浪涌抑制驱动电路与所述碳化硅场效应管相连，所述浪涌抑制驱动电路设置有用于提升浪涌抑制驱动电路电压的浪涌抑制驱动电荷泵；驱动控制电路，所述驱动控制电路分别与所述工作驱动电路和所述浪涌抑制驱动电路相连。2.根据权利要求1所述的一种基于碳化硅场效应管的浪涌抑制电路，其特征在于，所述工作驱动电荷泵包括电感L1、二极管D1、电容C1、电容C2和工作驱动芯片U1；其中，所述工作驱动芯片U1的14引脚和15引脚均连接所述电感L1和二极管D1的并联节点，所述工作驱动芯片U1的13引脚连接所述二极管D1和所述电容C2的并联节点，所述电容C1的一端与所述工作驱动芯片U1的电压输入端连接，所述电容C1的另一端接地；所述工作驱动芯片U1采用非隔离式DC
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DC变换器。3.根据权利要求2所述的一种基于碳化硅场效应管的浪涌抑制电路，其特征在于，所述工作驱动电路还包括与所述工作驱动芯片U1的接口模块IM连接的电阻R1和与所述电容C2连接的反馈电路，所述反馈电路包括电阻R2、电阻R3、电容C3、电阻R4和可调电阻RX1；其中，所述电阻R2和所述电容C3串联，所述电阻R4连接所述电阻R3和所述电容C3的并联节点，所述电阻R4和所述可调电阻RX1并联。4.根据权利要求1所述的一种基于碳化硅场效应管的浪涌抑制电路，其特征在于，所述浪涌抑制驱动电荷泵包括电感L2、二极管D3、电容C4和浪涌抑制驱动芯片U2；其中，所述电感L2的一端连接所述浪涌抑制驱动芯片U2的电压输入端，所述电感L2的另一端连接所述二极管D3的正极，所述二极管D3的负极连接所述电容C4的一端，所述电容C4的另一端接地；所述浪涌抑制驱动芯片U2采用非隔离式BOOST DC
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DC变换器。5.根据权利要求2或4所述的一种基于碳化硅场效应管的浪涌抑制电路，其特征在于，驱动控制电路设置有用于控制所述工作驱动电路工作状态和所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王型宝，陈兵，曾顺磊，
申请(专利权)人：四川三普科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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