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      一種適用于SiC基橋臂功率電路的死區(qū)時間優(yōu)化控制方法與流程

      文檔序號:11840485閱讀:來源:國知局

      技術(shù)特征:

      1.一種適用于SiC基橋臂功率電路的死區(qū)時間優(yōu)化控制方法,其特征在于,該優(yōu)化控制方法將實(shí)時在線測量得到的開關(guān)管漏源電壓上升時間tvr、計算得到的柵極電壓下降至閾值電壓的時間tgs、離線測量得到的溝道電流下降時間tcf、預(yù)設(shè)的最大死區(qū)時間tdt(max)一起輸入微控制器中,微控制器根據(jù)以下比較公式對上述四種時間進(jìn)行比較,并輸出最優(yōu)死區(qū)時間tdt(opt);所述比較公式為:

      <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>o</mi> <mi>p</mi> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>m</mi> <mi>a</mi> <mi>x</mi> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mi>c</mi> <mi>f</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>I</mi> <mrow> <mi>L</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>m</mi> <mi>a</mi> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>m</mi> <mi>a</mi> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mi>v</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mi>g</mi> <mi>s</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mo>)</mo> <mo>,</mo> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>m</mi> <mi>a</mi> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>,</mo> </mrow>

      其中,表示負(fù)載最大、結(jié)溫最高工作條件時,離線測量得到的溝道電流下降時間。

      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述適用于SiC基橋臂功率電路的死區(qū)時間優(yōu)化控制方法,其特征在于,所述開關(guān)管漏源電壓上升時間tvr的測量方法為:

      在上管電路中加入柵源電壓檢測電路H、漏源電壓檢測電路H、邊沿檢測器H、上管輔助調(diào)節(jié)電路、上管信號隔離電路;在下管電路中加入柵源電壓檢測電路L、漏源電壓檢測電路L、邊沿檢測器L、下管輔助調(diào)節(jié)電路、下管信號隔離電路;在整個SiC基橋臂功率電路中加入信號隔離電路;

      當(dāng)上管關(guān)斷時,邊沿檢測器H通過柵源電壓檢測電路H以一定頻率檢測上管柵源電壓,當(dāng)上管柵源電壓下降時,邊沿檢測器H輸出脈沖信號sH1,經(jīng)信號隔離電路送入上管輔助調(diào)節(jié)電路,上管輔助調(diào)節(jié)電路輸出反饋信號sH(aux),經(jīng)上管信號隔離電路反饋到邊沿檢測器H,同時,上管輔助調(diào)節(jié)電路輸出上管柵源電壓下降沿tH(aux);同理,下管輔助調(diào)節(jié)電路通過漏源電壓檢測電路L檢測下管柵源電壓下降沿tL(aux),tH(aux)和tL(aux)之差即為tvr;

      當(dāng)下管關(guān)斷時,邊沿檢測器L通過柵源電壓檢測電路L以一定頻率檢測下管柵源電壓,當(dāng)下管柵源電壓下降時,邊沿檢測器L輸出脈沖信號sL1,經(jīng)信號隔離電路送入下管輔助調(diào)節(jié)電路,下管輔助調(diào)節(jié)電路輸出反饋信號sL(aux),經(jīng)下管信號隔離電路反饋到邊沿檢測器L,同時,下管輔助調(diào)節(jié)電路輸出下管柵源電壓下降沿tL(aux);同理,上管輔助調(diào)節(jié)電路通過漏源電壓檢測電路H檢測上管漏源電壓下降沿tH(aux),tL(aux)和tH(aux)之差即為tvr。

      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述適用于SiC基橋臂功率電路的死區(qū)時間優(yōu)化控制方法,其特征在于,所述柵極電壓下降至閾值電壓的時間tgs的計算方法為:根據(jù)柵極驅(qū)動等效電路計算可得,所述柵極驅(qū)動等效電路由柵極驅(qū)動電路等效電阻、柵極電路等效電感、源極共模電感和開關(guān)管的輸入電容串聯(lián)而成。

      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述適用于SiC基橋臂功率電路的死區(qū)時間優(yōu)化控制方法,其特征在于,所述柵極電壓下降至閾值電壓的時間tgs由下述二階電路方程求得:

      <mrow> <msub> <mi>LC</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>s</mi> <mi>s</mi> </mrow> </msub> <mfrac> <mrow> <msup> <mi>d</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>u</mi> <mrow> <mi>G</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <msup> <msub> <mi>dt</mi> <mrow> <mi>g</mi> <mi>s</mi> </mrow> </msub> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </mfrac> <mo>+</mo> <msub> <mi>R</mi> <mi>G</mi> </msub> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>s</mi> <mi>s</mi> </mrow> </msub> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>du</mi> <mrow> <mi>G</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>dt</mi> <mrow> <mi>g</mi> <mi>s</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>+</mo> <msub> <mi>u</mi> <mrow> <mi>G</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mn>0</mn> <mo>,</mo> </mrow>

      其中,L為柵極電路等效電感與源極共模電感之和,Ciss為開關(guān)管的輸入電容,uGS為柵極電壓,RG為柵極驅(qū)動電路等效電阻。

      5.根據(jù)權(quán)利要求1所述適用于SiC基橋臂功率電路的死區(qū)時間優(yōu)化控制方法,其特征在于,所述離線測量得到的溝道電流下降時間tcf為:離線狀態(tài)下,在負(fù)載最大、結(jié)溫最高工作條件時測量得到的溝道電流下降時間。

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