本發(fā)明涉及電力電子器件領(lǐng)域，具體涉及一種大功率sic?mosfet并聯(lián)均溫均流電路。

背景技術(shù)：

1、為了平均并聯(lián)sic功率器件的電流，目前大多采用“主動(dòng)”均流方法和“被動(dòng)”均流方法。對(duì)于高功率大電流場(chǎng)合，現(xiàn)有實(shí)現(xiàn)兩個(gè)sic功率器件的并聯(lián)均流常采用的被動(dòng)均流方法是在兩個(gè)并聯(lián)輸出端之間使用一個(gè)反向耦合電感，這個(gè)反向耦合電感使用一個(gè)高磁密不易飽和的磁芯，并聯(lián)功率器件的兩根輸出導(dǎo)線分別以相反的方向纏繞于該環(huán)形磁芯后連接于一點(diǎn)形成總的電流輸出端，以此構(gòu)成被動(dòng)均流電路。但該方法往往僅適用于兩個(gè)器件并聯(lián)且要求電流均衡的情況，電流較大時(shí)所需磁環(huán)體積較大不易壓縮功率密度，當(dāng)需要多個(gè)器件并聯(lián)時(shí)會(huì)發(fā)生出線端子及出線方式非常復(fù)雜難以實(shí)現(xiàn)的情況，其應(yīng)用價(jià)值較低。

2、現(xiàn)有實(shí)現(xiàn)功率器件并聯(lián)的主動(dòng)均流方法是通過(guò)在每個(gè)開(kāi)關(guān)器件的漏極（s）與總的輸出端之間串聯(lián)接入一個(gè)電流采樣電阻，此電阻阻值較小額定功率較大不易實(shí)現(xiàn)小體積；每個(gè)電阻使用一個(gè)高精度電壓傳感器檢測(cè)電阻上的電壓。當(dāng)多個(gè)并聯(lián)功率模塊工作過(guò)程中出現(xiàn)器件通過(guò)電路不均衡時(shí)，電流采樣電阻上的電壓也會(huì)不一致，電流較大的電阻上的電壓較高，電流較小的電阻上的電壓較低。根據(jù)此差異，控制器設(shè)計(jì)均流算法調(diào)整相應(yīng)功率器件的開(kāi)通/關(guān)斷延時(shí)，等效為調(diào)整功率器件的柵極驅(qū)動(dòng)電壓的大小。此方法實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，需要對(duì)應(yīng)并聯(lián)功率器件的數(shù)量使用采樣電阻和電壓傳感器，使用體積較大且成本較高。

3、因此，需要提供一種大功率sic?mosfet并聯(lián)均溫均流電路以解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為了克服多個(gè)sic?mosfet器件并聯(lián)時(shí)的電流不平衡問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種sicmosfet的并聯(lián)均溫均流電路，通過(guò)溫度反饋調(diào)整驅(qū)動(dòng)電路參數(shù)使并聯(lián)的sic?mosfet溫度趨于一致，進(jìn)而均衡sic?mosfet的功率耗散，使并聯(lián)的sic?mosfet處于功耗平衡的穩(wěn)定工作狀態(tài)。

2、本發(fā)明的一種大功率sic?mosfet并聯(lián)均溫均流電路采用如下技術(shù)方案，包括：

3、多個(gè)并聯(lián)的sic?mosfet驅(qū)動(dòng)電路，其包括：驅(qū)動(dòng)電源和mos管，驅(qū)動(dòng)電源的out端通過(guò)柵極驅(qū)動(dòng)電阻與mos管的g極連接，驅(qū)動(dòng)電源的en端與驅(qū)動(dòng)芯片連接，其中，多個(gè)sicmosfet驅(qū)動(dòng)電路的mos管的所有d極串聯(lián)、所有s極串聯(lián)，多個(gè)sic?mosfet驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電源的en端連接，sic?mosfet驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電源的en端用于和驅(qū)動(dòng)芯片的輸出端連接；

4、多個(gè)分壓電路，用于對(duì)sic?mosfet驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電源的電壓進(jìn)行分壓；

5、均值電路，用于對(duì)多個(gè)分壓電路的端電壓依次進(jìn)行求和、反相放大，并輸出多個(gè)分壓電路的平均電壓；

6、以及差分放大電路，用于將平均電壓與每路分壓電路的端電壓進(jìn)行差分放大，以輸出補(bǔ)償對(duì)應(yīng)的sic?mosfet驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電源的反饋電壓。

7、優(yōu)選地，分壓電路包括ptc電阻和電阻，ptc電阻的一端和第一電阻的一端串聯(lián)，ptc電阻的另一端接地，第一電阻的另一端和供電電源的正極連接，ptc電阻和第一電阻之間的連接點(diǎn)通過(guò)第二電阻與差分放大電路的正極端連接。

8、優(yōu)選地，差分放大電路包括：差分放大器，差分放大器的正極端和分壓電路的輸出端連接后并接地，差分放大器的負(fù)極端通過(guò)第三電阻與均值電路的輸出端連接，差分放大器的out端與對(duì)應(yīng)的sic?mosfet驅(qū)動(dòng)電路中的驅(qū)動(dòng)電源的fb端連接。

9、優(yōu)選地，均值電路包括：

10、第一運(yùn)算放大模塊，用于對(duì)所有分壓電路的端電壓進(jìn)行放大求和；

11、以及第二運(yùn)算放大模塊，用于放大求和的電壓進(jìn)行求平均得到平均電壓。

12、優(yōu)選地，第一運(yùn)算放大模塊包括一級(jí)運(yùn)算放大器d1b，每個(gè)分壓電路的輸出端與第二電阻之間均通過(guò)一個(gè)第四電阻與一級(jí)運(yùn)算放大器d1b的負(fù)極端連接；第二運(yùn)算放大模塊包括二級(jí)運(yùn)算放大器d1d，二級(jí)運(yùn)算放大器d1d和一級(jí)運(yùn)算放大器d1b的正極端共同接地，一級(jí)運(yùn)算放大器d1b的a端通過(guò)第五電阻與二級(jí)運(yùn)算放大器d1d的負(fù)極端連接；二級(jí)運(yùn)算放大器d1d的輸出端分別通過(guò)一個(gè)第三電阻與對(duì)應(yīng)的差分放大器的負(fù)極端。

13、本發(fā)明的有益效果是：

14、本發(fā)明由分壓電路、均值電路以及差分放大電路共同組成電信號(hào)采樣調(diào)理電路，通過(guò)電信號(hào)采樣調(diào)理電路采樣兩路分壓電路的端電壓，并將兩路兩路分壓電路的端電壓通過(guò)第一運(yùn)算放大模塊放大求和后經(jīng)過(guò)第二運(yùn)算放大模塊求得平均電壓；平均電壓與兩路分壓電路的端電壓進(jìn)行求差并放大得到反饋電壓；反饋電壓反饋至對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電源的fb引腳以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電源out引腳的輸出電壓大小，繼而動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)sic?mosfet各自的柵極驅(qū)動(dòng)電壓，從而使得并聯(lián)的sic?mosfet溫升趨于一致，進(jìn)而均衡sic?mosfet的功率耗散，使并聯(lián)的sic?mosfet處于功耗平衡的穩(wěn)定工作狀態(tài)。

技術(shù)特征：

1.?一種大功率sic?mosfet并聯(lián)均溫均流電路，其特征在于，包括：

2.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率sic?mosfet并聯(lián)均溫均流電路，其特征在于，分壓電路包括ptc電阻和第一電阻，ptc電阻的一端和第一電阻的一端串聯(lián)，ptc電阻的另一端接地，第一電阻的另一端和供電電源的正極連接，ptc電阻和第一電阻之間的連接點(diǎn)通過(guò)第二電阻與差分放大電路的正極端連接。

3.?根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大功率sic?mosfet并聯(lián)均溫均流電路，其特征在于，差分放大電路包括：差分放大器，差分放大器的正極端和分壓電路通過(guò)第二電阻連接后共同通過(guò)一個(gè)第三電阻接地，差分放大器的負(fù)極端通過(guò)一個(gè)第四電阻與均值電路的輸出端連接，差分放大器的out端與對(duì)應(yīng)的sic?mosfet驅(qū)動(dòng)電路中的驅(qū)動(dòng)電源的fb端連接。

4.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率sic?mosfet并聯(lián)均溫均流電路，其特征在于，均值電路包括：

5.?根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種大功率sic?mosfet并聯(lián)均溫均流電路，其特征在于，第一運(yùn)算放大模塊包括一級(jí)運(yùn)算放大器d1b，每個(gè)分壓電路的輸出端與第二電阻之間均通過(guò)一個(gè)第五電阻與一級(jí)運(yùn)算放大器d1b的負(fù)極端連接；第二運(yùn)算放大模塊包括二級(jí)運(yùn)算放大器d1d，二級(jí)運(yùn)算放大器d1d和一級(jí)運(yùn)算放大器d1b的正極端共同接地，一級(jí)運(yùn)算放大器d1b的a端通過(guò)第六電阻與二級(jí)運(yùn)算放大器d1d的負(fù)極端連接；二級(jí)運(yùn)算放大器d1d的輸出端分別通過(guò)一個(gè)第四電阻與對(duì)應(yīng)的差分放大器的負(fù)極端。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電力電子器件領(lǐng)域，具體涉及一種大功率SiC?MOSFET并聯(lián)均溫均流電路，包括：兩個(gè)并聯(lián)的SiC?MOSFET驅(qū)動(dòng)電路、兩個(gè)分壓電路、均值電路以及兩個(gè)差分放大電路；分壓電路用于對(duì)SiC?MOSFET驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電源的電壓進(jìn)行分壓；均值電路用于對(duì)多個(gè)分壓電路的端電壓依次進(jìn)行求和、反相放大，并輸出多個(gè)分壓電路的平均電壓；差分放大電路用于將平均電壓與每路分壓電路的端電壓進(jìn)行差分放大，以輸出補(bǔ)償對(duì)應(yīng)的SiC?MOSFET驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電源的反饋電壓。本發(fā)明使并聯(lián)的SiC?MOSFET溫度趨于一致，進(jìn)而均衡SiC?MOSFET的功率耗散，使并聯(lián)的SiC?MOSFET處于功耗平衡的穩(wěn)定工作狀態(tài)。

技術(shù)研發(fā)人員：陶興軍,段曉麗,范愷,李雙
受保護(hù)的技術(shù)使用者：陜西航空電氣有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10