【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子，尤其涉及基于高速光耦的sic-mosfet有源串扰抑制电路。
技术介绍
1、sic-mosfet(碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管)因其优异的高频和高温性能，在电力转换设备小型化和高频设计方面正逐渐取代传统的igbt。然而，sic-mosfet的高速开关能力容易在器件的栅源电压引起串扰振荡导致栅源电压出现不应有的波动，可能引发器件的误开通或关断，从而增加系统失效的风险。为了避免串扰振荡带来的负面影响，设计者可能不得不牺牲一部分sic-mosfet的高速开关性能，降低其开关频率或增加开关过程中的缓冲时间。
2、现有的串扰振荡抑制方法，通过减小寄生电感、减小器件导通速度及为miller电流(器件米勒电容的充电电流)添加一个快速放电路径等方式降低串扰振荡触发器件误导通的可能性。减小电感需要反复优化pcb布局来最小化寄生电感，耗时较长；而减小器件导通速度则会增加器件的功劳损耗，而为miller电流添加一个快速放电路径仅适用于具有0v关断条件的器件，对于具有负关断条件的器件，该方法无法起到作用。
技术实现思路
1、本专利技术提供了基于高速光耦的sic-mosfet有源串扰抑制电路，以在不影响器件通断速度及适用负压关断器件的前提下，抑制功率器件的栅极串扰振荡现象。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了基于高速光耦的sic-mosfet有源串扰抑制电路，包括：电源模块、驱动模块、电气隔离模块、快速放电模块及开关控制模块；
4、所述驱动模块与所述电气隔离模块及开关控制模块电连接；
5、所述电气隔离模块与所述快速放电模块电连接；
6、所述快速放电模块与所述开关控制模块电连接。
7、本专利技术根据驱动模块获取开关控制模块输出信号生成电气隔离模块的控制信号pwm信号，以通过电气隔离模块生成快速放电模块的驱动信号，基于该控制信号调整快速放电模块的导通和断开，调节电路电压，保护高压和低压部分的安全和稳定；并通过快速放电模块泄放miller电流，减少在开关过程中的振荡现象。通过各个模块之间的协同工作，确保从电源供应到信号传输和控制的全过程得到优化，抑制栅极串扰振荡，提高了系统的性能和可靠性。
8、进一步的，所述电源模块包括第一电源接口、第二电源接口、第三电源接口、第四电源接口和第五电源接口；
9、所述驱动模块分别与所述第一电源接口、第二电源接口、第三电源接口及第四电源接口电连接；
10、所述电气隔离模块分别与所述第二电源接口、第三电源接口、第四电源接口和第五电源接口电连接。
11、进一步的，所述电气隔离模块包括高速光耦合器、第一分压模块及第二分压模块；
12、所述高速光耦合器的输入端与所述驱动模块电连接，所述高速光耦合器的输出端与所述快速放电模块电连接；
13、所述第一分压模块的第一端与所述第二电源接口及第五电源接口电连接，所述第一分压模块的第二端与所述快速放电模块电连接；
14、所述第二分压模块的第一端与所述第二电源接口及第四电源接口电连接，所述第二分压模块的第二端与所述快速放电模块电连接。
15、进一步的，所述快速放电模块包括：第一三极管、第二三极管和第一开关控制元件；
16、所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的发射极和第一开关控制元件的第一端电连接；
17、所述第一三极管的集电极与所述第二三极管的集电极和所述第二分压模块的第一端电连接；
18、所述第一三极管的基极与所述第一分压模块的第二端电连接；
19、所述第二三极管的基极与所述第二分压模块的第二端电连接；
20、所述第一开关控制元件的第二端与所述高速光耦合器的输出端电连接；所述第一开关控制元件的第三端与所述开关控制模块及驱动模块电连接。
21、进一步的，所述第一三极管为pnp晶体管，所述第二三极管为npn晶体管；
22、所述pnp晶体管的发射极与所述npn晶体管的发射极和第一开关控制元件的第一端电连接；
23、所述pnp晶体管的集电极与所述npn晶体管的集电极和所述第二分压模块的第一端电连接；
24、所述pnp晶体管的基极与所述第一分压模块的第二端电连接；
25、所述npn晶体管的基极与所述第二分压模块的第二端电连接。
26、进一步的，所述第一开关控制元件为nmos管；
27、所述nmos管的源极与所述pnp晶体管的发射极及所述npn晶体管的集电极电连接；
28、所述nmos管的栅极与所述高速光耦合器的输出端电连接；
29、所述nmos管的漏极与所述开关控制模块电连接。
30、进一步的，所述开关控制模块包括第二开关控制元件；
31、所述第二开关控制元件的第一端与所述驱动模块连接；所述第二开关控制元件的第二端与所述第一开关控制元件的第三端及驱动模块电连接。
32、进一步的，所述第二开关控制元件包括sic-mosfet；
33、所述sic-mosfet的源极与驱动模块；
34、所述sic-mosfet的栅极与所述第一关控制元件的第三端及驱动模块电连接。
35、进一步的，所述第一分压模块包括第一电阻和第二电阻；所述第二分压模块包括第三电阻和第四电阻；
36、所述第一电阻的第一端与所述第二电源接口电连接；所述第二电阻的第一端与所述第五电源接口电连接；所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第二端及所述快速放电模块电连接；
37、所述第三电阻的第一端与所述第二电源接口电连接；所述第四电阻的第一端与所述第四电源接口电连接；所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第二端及所述快速放电模块电连接。
38、进一步的，所述高速光耦合器包括一个发光二极管和一个光电三极管。
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1.基于高速光耦的Si C-MOSFET有源串扰抑制电路，其特征在于，包括：电源模块、驱动模块、电气隔离模块、快速放电模块及开关控制模块；
2.如权利要求1所述的基于高速光耦的Si C-MOSFET有源串扰抑制电路，其特征在于，所述电源模块包括第一电源接口、第二电源接口、第三电源接口、第四电源接口和第五电源接口；
3.如权利要求2所述的基于高速光耦的Si C-MOSFET有源串扰抑制电路，其特征在于，所述电气隔离模块包括高速光耦合器、第一分压模块及第二分压模块；
4.如权利要求3所述的基于高速光耦的SiC-MOSFET有源串扰抑制电路，其特征在于，所述快速放电模块包括：第一三极管、第二三极管和第一开关控制元件；
5.如权利要求4所述的基于高速光耦的SiC-MOSFET有源串扰抑制电路，其特征在于，所述第一三极管为PNP晶体管，所述第二三极管为NPN晶体管；
6.如权利要求5所述的基于高速光耦的SiC-MOSFET有源串扰抑制电路，其特征在于，所述第一开关控制元件为NMOS管；
7.如权利要求5所述的基于高速光
8.如权利要求7所述的基于高速光耦的Si C-MOSFET有源串扰抑制电路，其特征在于，所述第二开关控制元件包括Si C-MOSFET；
9.如权利要求3所述的基于高速光耦的Si C-MOSFET有源串扰抑制电路，其特征在于，所述第一分压模块包括第一电阻和第二电阻；所述第二分压模块包括第三电阻和第四电阻；
10.如权利要求3所述的基于高速光耦的Si C-MOSFET有源串扰抑制电路，其特征在于，所述高速光耦合器包括一个发光二极管和一个光电三极管。
...【技术特征摘要】
1.基于高速光耦的si c-mosfet有源串扰抑制电路，其特征在于，包括：电源模块、驱动模块、电气隔离模块、快速放电模块及开关控制模块；
2.如权利要求1所述的基于高速光耦的si c-mosfet有源串扰抑制电路，其特征在于，所述电源模块包括第一电源接口、第二电源接口、第三电源接口、第四电源接口和第五电源接口；
3.如权利要求2所述的基于高速光耦的si c-mosfet有源串扰抑制电路，其特征在于，所述电气隔离模块包括高速光耦合器、第一分压模块及第二分压模块；
4.如权利要求3所述的基于高速光耦的sic-mosfet有源串扰抑制电路，其特征在于，所述快速放电模块包括：第一三极管、第二三极管和第一开关控制元件；
5.如权利要求4所述的基于高速光耦的sic-mosfet有源串扰抑制电路，其特征在于，所述第一三极管为pnp晶体管，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨铎烔，张子昊，俞靖一，马溪原，赵伟，葛俊，王逸兴，陈军健，聂智杰，蔡田田，陶伟，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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