CN104967349A - 一种可实现减少开关管损耗的电路及驱动时序的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可实现减少开关管损耗的电路及驱动时序的方法，本发明的有益效果是：整个的开关过程中，MOSFET承担了整个开关损耗，而IGBT则是在零电压下开通的，在导通期间，MOSFET管和IGBT都有电流流过，但IGBT会流过较大比例的电流，充分发挥了二者的优势，规避掉了它们各自的缺点，使损耗达到最优。

Description

一种可实现减少开关管损耗的电路及驱动时序的方法
技术领域
本发明涉及一种电路及其控制方法方法，具体为一种可实现减少开关管损耗的电路及驱动时序的方法，属于电路及驱动时序领域。
背景技术
在光伏并网逆变器等电力电子设备中，设有进行能量变换的开关管，最为常两种见的开关管为MOSFET和IGBT，在功率较大时，单个IGBT或者MOSFET管电流无法满足需要，另外开关管的损耗也是一个不容忽视的问题，一方面影响整机的效率，更重要的是开关管自身的温升会很高，影响自身的寿命，进而影响产品的稳定性和可靠性，现在使用的方法有很多的缺点，例如成本高，IGBT模块的散热太过集中，产生的开关损耗过大，不利于提高开关频率，时序复杂，成本较高等方面的缺点。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种可实现减少开关管损耗的电路及驱动时序的方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种可实现减少开关管损耗的电路及驱动时序的方法，其特征在于：减少开关管损耗的电路包括以下部分；
一，至少两个并联的开关管；其中至少有一个开关管为MOSFET，至少有一个是IGBT；MOSFET管的D级同IGBT的C级相连，MOSFET管的S级同IGBT的E级相连；
二，用于实现MOSFET管和IGBT管正确时序的驱动电路；
MOSFET管和IGBT管正确驱动时序的方法包括以下部分；
一，上升沿延时环节A和下降沿延时环节B，上升沿延时环节A有电阻R，电容C和二极管D组成，其中二极管D同电阻R并联，二极管D的阴极与输入信号相连，二极管的阳极同输出级相连接。电容C正极同二极管正极相连，负极为信号地；
二，下降沿延时环节B有电阻R，电容C和二极管D组成，其中二极管D同电阻R并联，二极管D的阳极与输入信号相连，二极管的阴极极同输出级相连接。电容C正极同二极管正极相连，负极为信号地；
环节A与环节B的前后还各有两级电路，它们的前级起驱动左右；后级起比较器作用，确定环节A或环节B的输出信号达到某个电压点时刻判为高电平。
优选的，所述MOSFET管和IGBT管的电压大于600V。
优选的，所述的MOSFET管为SiC(碳化硅)管。
优选的，所述MOSFET管和IGBT管正确时序的驱动电路的实现可用逻辑器件，即各种门电路，缓冲器和比较器等，还可以用DSP(数字信号处理器)来实现。
本发明的有益效果是：该可实现减少开关管损耗的电路及驱动时序的方法设计合理，整个的开关过程中，MOSFET承担了整个开关损耗，而IGBT则是在零电压下开通的，在导通期间，MOSFET管和IGBT都有电流流过，但IGBT会流过较大比例的电流，充分发挥了二者的优势，规避掉了它们各自的缺点，使损耗达到最优。
附图说明
图1为本发明所述并联示意图；
图2为本发明IGBT和MOSFET驱动正确时序示意图；
图3为本发明环节A产生上升沿延时电路的示意图；
图4为本发明环节B产生下降沿延时电路的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～4，一种可实现减少开关管损耗的电路及驱动时序的方法，减少开关管损耗的电路包括以下部分；
一，至少两个并联的开关管；其中至少有一个开关管为MOSFET，至少有一个是IGBT；MOSFET管的D级同IGBT的C级相连，MOSFET管的S级同IGBT的E级相连，所述MOSFET管和IGBT管的电压大于600V，所述的MOSFET管为SiC(碳化硅)管；
二，用于实现MOSFET管和IGBT管正确时序的驱动电路；
所述MOSFET管和IGBT管正确时序的驱动电路的实现可用逻辑器件，即各种门电路，缓冲器和比较器等，还可以用DSP(数字信号处理器)来实现，MOSFET管和IGBT管正确驱动时序的方法包括以下部分；
一，上升沿延时环节A和下降沿延时环节B，上升沿延时环节A有电阻R，电容C和二极管D组成，其中二极管D同电阻R并联，二极管D的阴极与输入信号相连，二极管的阳极同输出级相连接。电容C正极同二极管正极相连，负极为信号地；
二，下降沿延时环节B有电阻R，电容C和二极管D组成，其中二极管D同电阻R并联，二极管D的阳极与输入信号相连，二极管的阴极极同输出级相连接。电容C正极同二极管正极相连，负极为信号地；
环节A与环节B的前后还各有两级电路，它们的前级起驱动左右；后级起比较器作用，确定环节A或环节B的输出信号达到某个电压点时刻判为高电平。
工作过程：在应用该可实现减少开关管损耗的电路及驱动时序的方法时，首先连接好电路，在开通过程中，首先使可实现减少开关管损耗的电路及驱动时序的方法MOSFET的驱动信号Driver 2先高电平驱动MOSFET先导通，再延时△t1时间，IGBT的驱动信号Driver 1置高，驱动IGBT导通，这样完成整个开通过程。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种可实现减少开关管损耗的电路及驱动时序的方法，其特征在于：减少开关管损耗的电路包括以下部分；
一，至少两个并联的开关管；其中至少有一个开关管为MOSFET，至少有一个是IGBT；MOSFET管的D级同IGBT的C级相连，MOSFET管的S级同IGBT的E级相连；
二，用于实现MOSFET管和IGBT管正确时序的驱动电路；
MOSFET管和IGBT管正确驱动时序的方法包括以下部分；
一，上升沿延时环节A和下降沿延时环节B，上升沿延时环节A有电阻R，电容C和二极管D组成，其中二极管D同电阻R并联，二极管D的阴极与输入信号相连，二极管的阳极同输出级相连接。电容C正极同二极管正极相连，负极为信号地；
二，下降沿延时环节B有电阻R，电容C和二极管D组成，其中二极管D同电阻R并联，二极管D的阳极与输入信号相连，二极管的阴极极同输出级相连接。电容C正极同二极管正极相连，负极为信号地；
环节A与环节B的前后还各有两级电路，它们的前级起驱动左右；后级起比较器作用，确定环节A或环节B的输出信号达到某个电压点时刻判为高电平。
2.根据权利要求1所述的一种可实现减少开关管损耗的电路及驱动时序的方法，其特征在于：所述MOSFET管和IGBT管的电压大于600V。
3.根据权利要求1或2所述的一种可实现减少开关管损耗的电路及驱动时序的方法，其特征在于：所述MOSFET管为SiC管。
4.根据权利要求3所述的一种可实现减少开关管损耗的电路及驱动时序的方法，其特征在于：所述MOSFET管和IGBT管正确时序的驱动电路的实现可用逻辑器件，即各种门电路，缓冲器和比较器等，还可以用DSP来实现。
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