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寬禁帶器件技術(shù)日益成熟，以SiC為代表的的器件，已在高壓平臺廣泛應(yīng)用。目前許多廠商也開發(fā)出了密勒鉗位驅(qū)動器，以抑制半橋電路工作過程中的橋臂串?dāng)_，提高器件高頻工作的可靠性。同時，也有許多學(xué)者在研究寬禁帶器件的高頻驅(qū)動電路。

近期在設(shè)計半橋驅(qū)動電路時，對國產(chǎn)器件廠商也有了更多的了解，在查閱TI Demo時，發(fā)現(xiàn)所用的隔離型驅(qū)動器是新開發(fā)出的產(chǎn)品，驅(qū)動器沒有處于缺貨狀態(tài)，這里就不得不開啟國產(chǎn)器件代替之路。經(jīng)過查閱找到了一款國產(chǎn)的隔離型驅(qū)動器，從datasheet來看可以代替參考設(shè)計中的型號。在偶然間，找到了這家器件的代理，于是就試著申請了幾顆樣片來使用。

之前在設(shè)計功率器件驅(qū)動電路時，只管如何來驅(qū)動，在保護(hù)方面考慮的很少。在參考設(shè)計中看到在SiC器件的設(shè)計中考慮到了短路保護(hù)，這樣可以保證系統(tǒng)安全性。監(jiān)測電路如圖1所示。

圖1  SiC器件短路檢測電路

圖1中短路監(jiān)測電路屬于常用類型。

圖中1中D11是雪崩二極管，陰極接在SiC器件漏極。（1）R44、U13、R48和R50構(gòu)成參考點位產(chǎn)生電路，為比較器U12提供一個參考電壓，該參考電壓分別接到比較器的反向輸入端（參考電壓的值通過R48和R50來調(diào)節(jié)，詳細(xì)資料可以參考TL431 datasheet），根據(jù)圖中參數(shù)計算U12A反向輸入端電壓約為3V。（2）D14為5.1V穩(wěn)壓管，作用是起保護(hù)作用，在特殊情況下避免U12A的3腳電壓超過5V，損壞器件。（3）U12A、D12、R41和R45構(gòu)成滯回比較器。（4）C41、R36和Q7組成RC吸收電路。

SiC器件正常工作時，U12A的3腳電位低于2腳電位，比較器輸出低電平，二極管D12截止。U12A的3腳電位高于2腳電位，比較器輸出高電平，二極管D12導(dǎo)通（滯回比較器）。

當(dāng)U12A同相輸入端電壓大于反相輸入端參考電壓，輸出U12A輸出為高電平（接近5V），三極管Q9導(dǎo)通，Q7門極電壓為5V，Q7開通。R46和C46構(gòu)成低通濾波器，U12B同相輸入端電壓為高電平，大于反相端輸入電壓，U12B輸出端輸出高電平，由數(shù)字隔離器將產(chǎn)生的故障信號送入控制器。

RST為復(fù)位信號，OUTB輸出高電平時，Q10導(dǎo)通，U12A同相端被拉低，輸出低電平，Q7和Q9關(guān)斷，故障復(fù)位。

這里特別感謝創(chuàng)作者“Westbrook”(張工），在和張工的討論過程中學(xué)習(xí)到了很多。

作者介紹

碩士在讀（電力電子與電力傳動），主要從事高頻DC-DC變換器設(shè)計與開發(fā)(LLC諧振變換器、DAB變換器)，熟悉PSIM、Maple、MathCAD。

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