CN105445608B - Sic mosfet过流短路检测电路及检测保护*** - Google Patents

Sic mosfet过流短路检测电路及检测保护*** Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种SIC MOSFET过流短路检测电路及检测保护***，SIC MOSFET过流短路检测电路包括：第一电阻、第二电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第二十九电阻、第三十电阻、第三电容、第一二极管、第二二极管、第四二极管、第五二极管、第二三极管和开关扩流器件。在本申请中，使用具有比Sic MOSFET更快的开关速度的开关扩流器件，在Sic MOSFET完全开通后，开关扩流器件能够快速开通，使检测电路能够快速响应以快速进入检测阶段，能够快速检测到SIC MOSFET是否发生过流短路现象，提高了检测速度，从而提高了过流短路保护短路对SIC MOSFET的保护速度。

Description

SIC MOSFET过流短路检测电路及检测保护***
技术领域
本申请涉及电力电子领域，特别涉及一种SIC MOSFET过流短路检测电路及检测保护***。
背景技术
SIC(碳化硅)MOSFET(金氧半场效晶体管，Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)是目前较受瞩目的碳化硅功率开关器件，其最明显的优点是：低导通电阻与高速开关，驱动电路简单及与现有的功率器件(硅功率MOSFET和IGBT)驱动电路的兼容性好。
但是，现在的SiC MOSFET成本较高，在实际应用中，由于过载、内部驱动错误、干扰或控制不当等导致流过SiC MOSFET的电流远远大于其安全工作区域SOA的要求，如果没有对应的措施去保护或者保护过慢将会永久损坏昂贵的SiC MOSFET，因此目前亟需一种过流短路检测电路对SiC MOSFET进行快速检测，以触发过流短路保护电路对SiC MOSFET进行及时的过流短路保护。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种SIC MOSFET过流短路检测电路及检测保护***，以达到能够快速检测到SIC MOSFET是否发生过流短路现象，提高了检测速度，从而提高了过流短路保护短路对SIC MOSFET的保护速度的目的，技术方案如下：
一种SIC MOSFET过流短路检测电路，包括：第一电阻、第二电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第二十九电阻、第三十电阻、第三电容、第一二极管、第二二极管、第四二极管、第五二极管、第二三极管和开关扩流器件；
所述第一电阻的第一端与待检测SIC MOSFET所属驱动电路单元的PWM信号输出端相连，所述第一电阻的第一端分别与所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阴极相连，所述第一电阻的第二端分别与所述第一二极管的阳极、所述第二电阻的第一端和所述开关扩流器件的第一端相连，所述第二电阻的第二端接地；
所述开关扩流器件的第一端与第六电阻的第一端相连，所述开关扩流器件的第二端与第一驱动隔离电源正压相连，所述开关扩流器件的第三端分别与第十电阻的第一端和所述第六电阻的第二端相连，所述第十电阻的第二端分别与所述第七电阻和所述第五二极管的阳极相连，所述第五二极管的阴极与所述待检测SIC MOSFET的漏极相连；
所述第七电阻的第二端分别与所述第八电阻的第一端和所述第二二极管的阳极相连，所述第八电阻的第二端所述第九电阻的第一端相连，所述第九电阻的第一端分别与所述第四二极管的阴极和所述第二三极管的发射极相连，所述第四二极管的阳极接地，所述第九电阻的第二端与所述第二十九电阻的第一端相连，所述第二十九电阻的第二端分别与所述第三十电阻的第一端和所述第二三极管的基极相连，所述第三十电阻的第二端与第二驱动隔离电源正压相连，所述第二三极管的集电极与所述待检测SIC MOSFET的过流短路保护输出电路相连，所述第三电容与所述第二十九电阻并联。
优选的，所述开关扩流器件为第一三极管；
在所述开关扩流器件为第一三极管时，所述SIC MOSFET过流短路检测电路还包括：第三二极管；
所述第三二极管的阴极和所述第一三极管的基极相连，所述第三二极管的阳极与所述第一三极管的发射极相连；
其中，所述第一三极管的基极作为所述开关扩流器件的第一端，所述第一三极管的集电极作为所述开关扩流器件的第二端，所述第一三极管的发射极作为所述开关扩流器件的第三端。
优选的，还包括：第三电阻、第四电阻、第五电阻和第一MOSFET；
所述第一MOSFET的栅极与所述第一电阻的第二端相连，所述第一MOSFET的漏极与所述第三电阻的第一端相连，所述第三电阻的第二端与所述第一驱动隔离电源正压相连，所述第一MOSFET的源极分别与所述第四电阻的第一端和所述第五电阻的第一端相连，所述第四电阻的第二端接地，所述第五电阻的第二端分别与所述第一三极管的基极、所述第三二极管的阴极和所述第六电阻的第一端相连。
优选的，所述开关扩流器件为第三MOSFET；
在所述开关扩流器件为第三MOSFET时，所述SIC MOSFET过流短路检测电路还包括：第九二极管、第四电容和第三十二电阻；
其中，所述第三MOSFET的栅极作为所述第三MOSFET的第一端，所述第三MOSFET的漏极作为所述第三MOSFET的第二端，所述第三MOSFET的源极作为所述第三MOSFET的第三端；
所述第九二极管的阴极分别与所述第三MOSFET的漏极和所述第三十二电阻的第一端相连，所述第九二极管的阳极与所述第一驱动隔离电源正压相连，所述第三十二电阻的第二端接地，所述第四电容与所述第三十二电阻并联。
优选的，还包括：第三十三电阻、第三十四电阻、第十二极管和第二MOSFET；
所述第二MOSFET的栅极与所述第一电阻的第二端相连，所述第二MOSFET的漏极与所述第一驱动隔离电源正压相连，所述第二MOSFET的源极分别与所述第三十三电阻的第一端和所述第三十四电阻的第一端相连，所述第三十三电阻的第二端接地，所述第三十四电阻的第二端分别与所述第三MOSFET的栅极、所述第十二极管的阴极和所述第六电阻的第一端相连，所述第三二极管的阳极与所述第一三极管的第三端相连。
一种SIC MOSFET过流短路检测保护***，包括：控制器、驱动电路单元、过流短路保护输出单元、电源转换电路及如上述任意一项所述的SIC MOSFET过流短路检测电路；
所述控制器，输出PWM驱动信号至所述驱动电路单元，及输出清零和复位信号至所述过流短路保护输出单元，并接收所述过流短路保护输出单元输出的故障触发信号；
所述驱动电路单元，接收所述控制器输出的PWM驱动信号，驱动待检测SICMOSFET；
所述SIC MOSFET过流短路检测电路对所述驱动电路单元中的待检测SIC MOSFET进行过流短路检测并将故障触发信号输出至所述过流短路保护输出单元；
所述过流短路保护输出单元，根据所述故障触发信号对所述驱动电路单元中的SIC MOSFET进行过流短路保护；
所述电源转换电路，将所述SIC MOSFET过流短路检测电路所使用的第一驱动隔离电源正压转换为第二驱动隔离电源正压，并为所述SIC MOSFET过流短路检测保护***供电。
优选的，所述驱动电路单元包括：驱动隔离光耦、第十六电阻、第四三极管、第五三极管、第十七电阻、第十八电阻、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第一电容、第十九电阻、待检测SiC MOSFET、第一驱动隔离电源正压和驱动隔离电源负压；
所述驱动隔离光耦的第一输入端与所述控制器相连，所述驱动隔离光耦的第二输入端接地，所述驱动隔离光耦的第一输出端与所述驱动隔离电源正压相连，所述驱动隔离光耦的第二输出端分别与所述SIC MOSFET过流短路检测电路和所述第十六电阻相连，所述驱动隔离光耦的第三输出端与所述驱动隔离电源负压相连；
所述第十六电阻的第二端分别与所述第四三极管的基极、所述第五三极管的基极和所述过流短路保护输出单元相连；
所述第四三极管的集电极与所述第一驱动隔离电源正压相连，所述第四三极管的发射极分别与所述第五三极管的发射极和所述第十七电阻的第一端相连，第五三极管的集电极与所述驱动隔离电源负压相连；
所述第十七电阻的第一端与所述第六二极管的阴极相连，所述第六二极管的阳极与所述第十八电阻的第一端相连，所述第十八电阻的第二端与所述第十七电阻的第二端相连；
所述第十七电阻的第二端分别与所述第七二极管的阳极、所述第八二极管的阴极、所述第十九电阻的第一端和所述待检测SIC MOSFET的栅极相连；
所述第七二极管的阴极与所述驱动隔离电源正压相连，所述第八二极管的阳极与所述驱动隔离电源负压相连，所述第十九电阻的第二端接地，所述第一电容与所述第十九电阻并联，所述待检测SIC MOSFET的漏极与所述SIC MOSFET过流短路检测电路相连，所述待检测SIC MOSFET的源极接地。
优选的，所述过流短路保护输出单元包括：第九二极管、第二十电阻、第二十一电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第二三极管、第三三极管、DQ触发器、第二十五电阻、第二十六电阻、第一隔离光耦、第二隔离光耦、第二十七电阻、第二十八电阻和第三十一电阻；
所述第九二极管的阳极与所述SIC MOSFET过流短路检测电路相连，所述第九二极管的阴极与所述第二十电阻的第一端相连，所述第二十电阻的第二端分别与所述第二十一电阻的第一端和所述DQ触发器的CLK引脚相连，所述第二十一电阻的第二端接地；
所述DQ触发器的D引脚与第二驱动隔离电源正压相连，所述DQ触发器的引脚与所述第三十一电阻的第一端相连，所述第三十一电阻的第二端与所述第二驱动隔离电源正压相连，所述DQ触发器的引脚与所述第一隔离光耦的第一输入端相连，所述第一隔离光耦的第二输入端与所述第二十五电阻的第一端相连，所述第二十五电阻的第二端与所述第二驱动隔离电源正压相连；所述第一隔离光耦的第一输出端分别与所述第二十六电阻的第一端和所述控制器相连，所述第一隔离光耦的第二输出端接地，所述第二十六电阻的第二端与第三驱动隔离电源正压相连；
所述DQ触发器的引脚分别与所述第二十七电阻的第一端和所述第二隔离光耦的第一输出端相连，所述第二十七电阻的第二端与所述第二驱动隔离电源正压相连，所述第二隔离光耦的第二输出端接地，所述第二隔离光耦的第二输入端与所述第二十八电阻的第一端相连，所述第二十八电阻的第二端与所述控制器相连，所述第二隔离光耦的第一输入端接地；
所述第三三极管的集电极与所述驱动电路单元相连，所述第三三极管的基极与所述第十五电阻的第一端相连，所述第三三极管的发射极接地，所述第十五电阻的第二端分别与所述第十四电阻的第一端和所述第二三极管的发射极相连，所述第十四电阻的第二端接地，所述第二三极管的集电极与所述第十二电阻的第一端相连，所述第十二电阻的第二端与所述第一驱动隔离电源正压相连，所述第二三极管的基极分别与所述第十一电阻的第一端和所述第十三电阻的第一端相连，所述第十一电阻的第二端与所述DQ触发器的Q引脚相连，所述第十三电阻的第二端接地。
优选的，所述电源转换电路包括：第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二电容和可控精密稳压源；
所述第二十二电阻的第一端与所述第一驱动隔离电源正压相连，所述第二十二电阻的第二端与所述可控精密稳压源的阴极相连，所述可控精密稳压源的阳极接地，所述可控精密稳压源的阴极与所述第二十三电阻的第一端相连，所述第二十三电阻的第二端分别与所述可控精密稳压源的参考极和所述第二十四电阻的第一端相连，所述第二十四电阻的第二端接地，所述第二电容的第一端与所述第二十三电阻的第一端相连并输出所述第二驱动隔离电源正压，所述第二电容的第二端接地。
与现有技术相比，本申请的有益效果为：
在本申请中，SIC MOSFET过流短路检测电路可以使用具有比Sic MOSFET更快的开关速度的开关扩流器件，由于开关扩流器件的开关速度快，因此在Sic MOSFET完全开通后，开关扩流器件能够快速开通，使检测电路能够快速响应以快速进入检测阶段，从而能够快速检测到SIC MOSFET是否发生过流短路现象，提高了检测速度，从而提高了过流短路保护短路对SIC MOSFET的保护速度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请提供的SIC MOSFET过流短路检测电路的一种电气原理示意图；
图2是本申请提供的SIC MOSFET过流短路检测电路的另一种电气原理示意图；
图3是本申请提供的SIC MOSFET过流短路检测电路的一种工作过程示意图；
图4是本申请提供的SIC MOSFET过流短路检测电路的另一种工作过程示意图；
图5是本申请提供的SIC MOSFET过流短路检测电路的另一种电气原理示意图；
图6是本申请提供的SIC MOSFET过流短路检测电路的再一种工作过程示意图；
图7是本申请提供的SIC MOSFET过流短路检测电路的再一种工作过程示意图；
图8是本申请提供的SIC MOSFET过流短路检测电路的再一种电气原理示意图；
图9是本申请提供的SIC MOSFET过流短路检测电路的再一种工作过程示意图；
图10是本申请提供的SIC MOSFET过流短路检测电路的再一种工作过程示意图；
图11是本申请提供的SIC MOSFET过流短路检测电路的再一种电气原理示意图；
图12是本申请提供的SIC MOSFET过流短路检测电路的再一种工作过程示意图；
图13是本申请提供的SIC MOSFET过流短路检测电路的再一种工作过程示意图；
图14是本申请提供的SIC MOSFET过流短路检测保护***的一种电气原理示意图；
图15是本申请提供的驱动电路单元的一种电气原理示意图；
图16是本申请提供的过流短路保护输出单元的一种电气原理示意图；
图17是本申请提供的电源转换电路的一种电气原理示意图；
图18是本申请提供的DQ触发器的一种逻辑说明图；
图19是本申请提供的SIC MOSFET过流短路检测***的一种工作时序示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
实施例一
请参见图1，其示出了本申请提供的SIC MOSFET过流短路检测电路的一种电气原理示意图，SIC MOSFET过流短路检测电路包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第二十九电阻R29、第三十电阻R30、第三电容C3、第一二极管D1、第二二极管D2、第四二极管D4、第五二极管D5、第二三极管Q2和开关扩流器件Sef。
其中，第一电阻R1的第一端(即所述第一电阻R1、第一二极管D1和第二二极管D2的公共端A)与待检测SIC MOSFET所属驱动电路单元的PWM信号输出端相连，所述第一电阻R1的第一端分别与所述第一二极管D1的阴极和所述第二二极管D2的阴极相连，所述第一电阻R1的第二端分别与所述第一二极管D1的阳极、所述第二电阻R2的第一端和所述开关扩流器件Sef的第一端相连，所述第二电阻R2的第二端接地；
所述开关扩流器件Sef的第一端与第六电阻R6的第一端相连，所述开关扩流器件Sef的第二端与第一驱动隔离电源正压+VCC1相连，所述开关扩流器件Sef的第三端分别与第十电阻R10的第一端和所述第六电阻R6的第二端相连，所述第十电阻R10的第二端分别与所述第七电阻R7和所述第五二极管D5的阳极相连，所述第五二极管D5的阴极与所述待检测SIC MOSFET的漏极相连；
所述第七电阻R7的第二端分别与所述第八电阻R8的第一端和所述第二二极管D2的阳极相连，所述第八电阻R8的第二端所述第九电阻R9的第一端相连，所述第九电阻R9的第一端分别与所述第四二极管D4的阴极和所述第二三极管Q2的发射极相连，所述第四二极管D4的阳极接地，所述第九电阻R9的第二端与所述第二十九电阻R29的第一端相连，所述第二十九电阻R29的第二端分别与所述第三十电阻R30的第一端和所述第二三极管Q2的基极相连，所述第三十电阻R30的第二端与第二驱动隔离电源正压+VCC2相连，所述第二三极管Q2的集电极与所述待检测SIC MOSFET的过流短路保护输出电路相连，所述第三电容C3与所述第二十九电阻R29并联。
其中，在本实施例中及下述实施例中，A点与待检测SIC MOSFET所属驱动电路单元相连，D点与待检测SIC MOSFET所属驱动电路单元中待检测SIC MOSFET的漏极相连，C点与过流短路保护输出单元相连，其中，过流短路保护输出单元用于对待检测SIC MOSFET进行过流短路保护。
在本申请中，SIC MOSFET过流短路检测电路可以使用具有比待检测Sic MOSFET更快的开关速度的开关扩流器件，由于开关扩流器件的开关速度快，因此在待检测SicMOSFET完全开通后，开关扩流器件能够快速开通，使检测电路能够快速响应以快速进入检测阶段，从而能够快速检测到SIC MOSFET是否发生过流短路现象，提高了检测速度，从而提高了过流短路保护短路对SIC MOSFET的保护速度。
在本实施例中，所述开关扩流器件Sef具体可以为第一三极管Q1，如图2所示。
在所述开关扩流器件Sef为第一三极管Q1时，所述SIC MOSFET过流短路检测电路还包括：第三二极管D3。
所述第三二极管D3的阴极和所述第一三极管Q1的基极相连，所述第三二极管D3的阳极与所述第一三极管Q1的发射极相连。
在所述开关扩流器件Sef为第一三极管Q1时，所述第一三极管Q1的基极作为所述开关扩流器件Sef的第一端，所述第一三极管Q1的集电极作为所述开关扩流器件Sef的第二端，所述第一三极管Q1的发射极作为所述开关扩流器件Sef的第三端。
在本实施例中，第一三极管Q1的开关速度比待检测Sic MOSFET Td的开关速度快，因此在待检测Sic MOSFET Td完全开通后，第一三极管Q1能够快速开通，使检测电路能够快速响应以快速进入检测阶段，从而能够快速检测到SIC MOSFET是否发生过流短路现象，提高了检测速度，从而提高了过流短路保护短路对SIC MOSFET的保护速度。其中，第三二极管D3用于保护第一三极管Q1发射极—基极以免被反射电压击穿。
图2示出的电路的工作过程如下：如图3所示，当所述第一电阻R1、第一二极管D1和第二二极管D2的公共端即图3中A点，接收到待检测SIC MOSFET所属驱动电路单元的PWM信号输出端输出的高电平PWM驱动信号时，待检测Sic MOSFET Td先开通。通过设置第一电阻R1，第二电阻R2阻值调整第一三极管Q1的开通速度慢于待检测Sic MOSFET Td。其中，通过实验条件的参数设计，使消隐时间(第一三极管Q1开通时刻与待检测Sic MOSFET Td开通时刻的差值)适应待检测Sic MOSFET Td的快速开通要求。同时使得a点电压为：其中第六电阻R6较大，使得a点电压Va通过回路③流入回路④的电流非常小，其叠加效应几乎可以忽略。b点电压为：Vb＝Va-VBE_Q1(VBE_Q1为三极管基极—发射极之间的压降，约0.7V～0.8V)。第六电阻R6，第十电阻R10与第一三极管Q1组成电流放大电路，确保回路⑥流过第五二极管D5的电流足够大而维持第五二极管D5的导通压降稳定。d点的电压为第五二极管D5的导通压降VD5与待检测Sic MOSFET Td导通压降VDS之和，即Vd＝VDS+VD5，同时d点的最大电压被控制在(VBE_Q1为三极管基极—发射极之间的压降，约0.7V～0.8V)。f点的电压为：这样Vf的最大值也被Vd的最大值限制。第二三极管Q2，第二十九电阻R29，第三十电阻R30，第三电容C3，第二驱动隔离电源正压+VCC2组成了电压监控电路，g点电压为:
如图4，当待检测Sic MOSFET Td所属驱动电路单元的PWM信号输出端输出低电平PWM驱动信号时，A点变为负电平-VEE，待检测Sic MOSFET Td关断，此时e点电压经过回路①，被迅速拉至A点电位，f点也为负压，第四二极管D4把f点电位钳位在-VD4(约-0.5～-0.7V)，以防止第二三极管Q2基极—发射极之间的电压超出器件所要求最大值。同时第一三极管Q1经过回路②也迅速关断。当待检测Sic MOSFET Td关断时，所产生的尖峰电压一部分将会通过第五二极管D5的寄生电容反射到电路里面，为了释放尖峰电压，电路中从d点开始提供了②，③2条回路。本实施例提供的SIC MOSFET过流短路检测电路能够对待检测SicMOSFET Td快速关断时产生的尖峰电压对SIC MOSFET过流短路检测电路的反射电压通过回路释放的方式把其影响降到最低甚至消除的目的，提高了SIC MOSFET过流短路检测电路在实际应用中的可靠性、抗干扰能力与适应性。
请参见图3，对图2示出的SIC MOSFET过流短路检测电路进行过流短路检测的原理进行说明。具体如下：
在本实施例中，SIC MOSFET过流短路检测电路利用待检测Sic MOSFET Td导通电流越大，其导通压降就越大的特性，对待检测Sic MOSFET Td进行过流短路检测。若待检测Sic MOSFET Td的过流短路保护阈值为IDS_th,其对应的导通压降阈值为VDS_th，当待检测SicMOSFET Td导通压降为VDS_th时，对应图3中d点的电压为Vd_th＝VDS_th+VD5(VD5为D5的导通压降)，d点的最大电压被控制在f点的电压为：Vf的最大值也被Vd的最大值限制。
第二三极管Q2，第二十九电阻R29，第三十电阻R30，第三电容C3，第二驱动隔离电源正压+VCC2组成了电压监控电路，g点电压为:而Vg_th电压由+VCC2通过第二十九电阻R29，第三十电阻R30分压所得，通过设置第二十九电阻R29，第三十电阻R30使得
在正常情况下，待检测Sic MOSFET Td没有发生过流或者短路时，其导通压降VDS小于导通压降阈值VDS_th，即：VDS＜VDS_th,最终f点的电压为：第二三极管Q2不会导通，C点为低电平，不触发过流短路保护输出单元。
一旦待检测Sic MOSFET Td发生过流或者短路时，其导通压降VDS大于导通压降阈值VD_S t，h即：VDS＞VDS_th,最终f点的电压为：第二三极管Q2导通，C点电压由低电平变为Vf-VCE_Q2，并用该信号触发过流短路保护输出单元，以实现对待检测Sic MOSFET Td的过流短路保护。
进一步的，本申请提供的SIC MOSFET过流短路检测电路过流点阈值可调。其中SICMOSFET过流短路检测电路过流点阈值可调的原理如下：
依据待检测Sic MOSFET Td导通电流越大，其导通压降就越大的特性，假设SicMOSFET的过流短路保护阈值为IDS_th,其对应的导通压降阈值为VDS_th，当待检测Sic MOSFETTd导通压降为VDS_th时，对应图3中d点的电压为Vd_th＝VDS_th+VD5(VD5为D5的导通压降)，f点的电压为：g点电压为:而Vg_th电压由第二驱动隔离电源正压+VCC2通过第二十九电阻R29，第三十电阻R30分压所得，通过设置第二十九电阻R29，第三十电阻R30使得从而由于第七电阻R7，第八电阻R8，第九电阻R9，VD5，VBE_Q2，+VCC2已知，过流短路保护阈值IDS_th对应的待检测Sic MOSFET Td的导通压降为VDS_th，通过设计第二十九电阻R29，第三十电阻R30的阻值就能调整导通压降VDS_th，从而能够调节过流短路保护阈值。
实施例二
在本实施例中，示出了本申请提供的SIC MOSFET过流短路检测电路的另一种电气原理示意图，请参见图5，本实施例提供的SIC MOSFET过流短路检测电路在图2示出的SICMOSFET过流短路检测电路的基础上还包括：第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第一MOSFET T1。
所述第一MOSFET T1的栅极与所述第一电阻R1的第二端相连，所述第一MOSFET T1的漏极与所述第三电阻R3的第一端相连，所述第三电阻R3的第二端与所述第一驱动隔离电源正压+VCC1相连，所述第一MOSFET T1的源极分别与所述第四电阻R4的第一端和所述第五电阻R5的第一端相连，所述第四电阻R4的第二端接地，所述第五电阻R5的第二端分别与所述第一三极管Q1的基极、所述第三二极管D3的阴极和所述第六电阻R6的第一端相连。
在本实施例中，仅将图5示出的电路与图2示出的电路的不同工作过程进行描述，与图2示出的电路相同的工作过程不再赘述。如下：
如图6所示，当待检测SIC MOSFET所属驱动电路单元的PWM信号输出端输出高电平PWM驱动信号时，第一MOSFET T1在开通时，第一驱动隔离电源正压+VCC1通过第一MOSFETT1，第三电阻R3和第五电阻R5提供给第一三极管Q1的基极—发射极导通所需的偏置电压，使得第一三极管Q1导通。其中，b点电压作为第一三极管Q1的输入偏置电压，其中第六电阻R6较大，使得Vb点通过回路③流入回路④的电流非常小，其叠加效应几乎可以忽略,b点电压为：Vb＝Va-Vth_T1(Vth_T1为第一MOSFET T1的导通门槛电压)。第五电阻R5，第六电阻R6，第十电阻R10与第一三极管Q1组成电流放大电路，确保回路⑥流过第五二极管D5的电流足够大而维持第五二极管D5的导通压降稳定。d点的电压为第五二极管D5的导通压降VD5与待检测Sic MOSFET Td导通压降VDS之和，即Vd＝VDS+VD5。
如图7，当待检测SIC MOSFET所属驱动电路单元的PWM信号输出端输出低电平PWM驱动信号时，A点变为负电平-VEE，待检测Sic MOSFET Td关断，此时e点电压经过回路①，被迅速拉至A点电位，f点也为负压，第四二极管D4把f点电位钳位在-VD4(约-0.5～-0.7V),以防止第二三极管Q2基极—发射极之间的电压超出器件所要求最大值。同时第一MOSFET T1经过回路②也迅速关断，当第一MOSFET T1关断时，第一三极管Q1的基极—发射极无偏置电压与偏置电流，所以第一三极管Q1也同时关断。当待检测Sic MOSFET Td关断时，所产生的尖峰电压一部分将会通过第五二极管D5的寄生电容反射到电路里面，为了释放尖峰电压，电路中从d点开始提供了③，④两条回路，其中，由于回路③经过c点，c点与第一三极管Q1的基极相连，增加第三二极管D3保护第一三极管Q1发射极—基极以免被反射电压击穿。
本实施例中，SIC MOSFET过流短路检测电路进行过流短路检测的原理请参见实施例一中参见图3，对图2示出的SIC MOSFET过流短路检测电路进行过流短路检测的原理进行说明的过程，在此不再赘述。
在本实施例中，SIC MOSFET过流短路检测电路相比于实施例一图2示出的SICMOSFET过流短路检测电路增加了第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第一MOSFET T1，通过第一MOSFET T1控制第一三极管Q1增加了电路调整的灵活性，使电路参数更加容易调整。
在本实施例中，第一MOSFET T1的开关速度同样比待检测Sic MOSFET Td的开关速度快，因此在待检测Sic MOSFET Td完全开通后，第一MOSFET T1和第一三极管Q1能够快速开通，使检测电路能够快速响应以快速进入检测阶段，从而能够快速检测到SIC MOSFET是否发生过流短路现象，提高了检测速度，从而提高了过流短路保护短路对SIC MOSFET的保护速度。
实施例三
在本实施例中，示出了不同于图2示出的SIC MOSFET过流短路检测电路，请参见图8，本实施例提供的SIC MOSFET过流短路检测电路中的开关扩流器件Sef还可以为第三MOSFET T3。
在开关扩流器件Sef为第三MOSFET T3时，相比于图2示出的SIC MOSFET过流短路检测电路，本实施例提供的SIC MOSFET过流短路检测电路还包括：第九二极管D9、第四电容C4和第三十二电阻R32。
其中，所述第三MOSFET T3的栅极作为所述第三MOSFET的第一端，所述第三MOSFETT3的漏极作为所述第三MOSFET T3的第二端，所述第三MOSFET T3的源极作为所述第三MOSFET T3的第三端；
所述第九二极管D9的阴极分别与所述第三MOSFET T3的漏极和所述第三十二电阻R32的第一端相连，所述第九二极管D9的阳极与所述第一驱动隔离电源正压+VCC1相连，所述第三十二电阻R32的第二端接地，所述第四电容C4与所述第三十二电阻R32并联。
在由第三MOSFET T3替换图2中的第一三极管Q1时，增加第九二极管D9、第四电容C4和第三十二电阻R32的原因如下：第三MOSFET T3中有积分二极管，待检测Sic MOSFET Td关断时的尖峰电压会通过第五二极管D5的积分电容、第十电阻R10和第三MOSFET T3的积分二极管加到第一驱动隔离电源正压+VCC1上，因此增加第九二极管D9、第四电容C4和第三十二电阻R32吸收待检测Sic MOSFET Td关断时的尖峰电压，避免第一驱动隔离电源正压+VCC1过高，影响电路正常工作。
在本实施例中，仅将图8示出的电路与图2示出的电路的不同工作过程进行描述，与图2示出的电路相同的工作过程不再赘述。如下：
如图9所示，当待检测SIC MOSFET所属驱动电路单元的PWM信号输出端输出高电平PWM驱动信号时，b点电压为：Vb＝Va-Vth_T3(Vth_T3为第三MOSFET T3的导通门槛电压)。第十电阻R10与第三MOSFET T3组成电流放大电路，确保回路⑥流过第五二极管D5的电流足够大而维持第五二极管D5的导通压降稳定。d点的电压为第五二极管D5的导通压降VD5与待检测SicMOSFET Td导通压降VDS之和，即Vd＝VDS+VD5，同时d点的最大电压被控制在f点的电压为：这样Vf的最大值也被Vd的最大值限制。
如图10所示，当待检测SIC MOSFET所属驱动电路单元的PWM信号输出端输出的低电平PWM驱动信号时，A点变为负电平-VEE，待检测Sic MOSFET Td关断，此时e点电压经过回路①，被迅速拉至A点电位，f点也为负压，第四二极管D4把f点电位钳位在-VD4(约-0.5～-0.7V),以防止第二三极管Q2基极—发射极之间的电压超出器件所要求最大值。同时第三MOSFET T3经过回路②也迅速关断。当待检测Sic MOSFET Td关断时，所产生的尖峰电压一部分将会通过第五二极管D5的寄生电容反射到电路里面，为了释放尖峰电压，电路中从d点开始提供了②，③，⑤3条回路。
本实施例中，SIC MOSFET过流短路检测电路进行过流短路检测的原理请参见实施例一中参见图3，对图2示出的SIC MOSFET过流短路检测电路进行过流短路检测的原理进行说明的过程，在此不再赘述。
同样，本实施例提供的SIC MOSFET过流短路检测电路过流点阈值可调，SICMOSFET过流短路检测电路过流点阈值可调的原理可以参见实施例一中SIC MOSFET过流短路检测电路过流点阈值可调的原理，在此不再赘述。
在本申请中，SIC MOSFET过流短路检测电路使用了具有比待检测Sic MOSFET更快的开关速度的第三MOSFET，由于第三MOSFET的开关速度快，因此在待检测Sic MOSFET完全开通后，第三MOSFET能够快速开通，使检测电路能够快速响应以快速进入检测阶段，从而能够快速检测到SIC MOSFET是否发生过流短路现象，提高了检测速度，从而提高了过流短路保护短路对SIC MOSFET的保护速度。
实施例四
在本实施例中，SIC MOSFET过流短路检测电路在图8示出的SIC MOSFET过流短路检测电路基础上还包括：第三十三电阻R33、第三十四电阻R34、第十二极管D10和第二MOSFET T2，如图11所示。
所述第二MOSFET T2的栅极与所述第一电阻R1的第二端相连，所述第二MOSFET T2的漏极与所述第一驱动隔离电源正压+VCC1相连，所述第二MOSFET T2的源极分别与所述第三十三电阻R33的第一端和所述第三十四电阻R34的第一端相连，所述第三十三电阻R33的第二端接地，所述第三十四电阻R34的第二端分别与所述第三MOSFET T3的栅极、所述第十二极管D10的阴极和所述第六电阻R6的第一端相连，所述第十二极管D10的阳极与所述第三MOSFET T3的源极相连。
在本实施例中，仅将图11示出的电路与图8示出的电路的不同工作过程进行描述，与图8示出的电路相同的工作过程不再赘述。如下：
如图12所示，当待检测SIC MOSFET所属驱动电路单元的PWM信号输出端输出高电平PWM驱动信号时，第二MOSFET T2开通后，b点电压作为第三MOSFET T3的输入驱动电压，其中第六电阻R6较大，使得Vb点通过回路③流入回路④的电流非常小，其叠加效应几乎可以忽略,b点电压为：Vb＝Va-Vth_T2(Vth_T2为第二MOSFET T2的导通门槛电压)。第三十四电阻R34，第六电阻R6，第十电阻R10与第三MOSFET T3组成电流放大电路，确保回路⑥流过第五二极管D5的电流足够大而维持第五二极管D5的导通压降稳定。d点的电压为第五二极管D5的导通压降VD5与待检测Sic MOSFET Td导通压降VDS之和，即Vd＝VDS+VD5，同时d点的最大电压被控制在(Vth_T3为第三MOSFET T3的导通门槛电压)。
如图13所示，当待检测SIC MOSFET所属驱动电路单元的PWM信号输出端输出的低电平PWM驱动信号时，A点变为负电平-VEE，待检测Sic MOSFET Td关断，此时e点电压经过回路①，被迅速拉至A点电位，f点也为负压，第四二极管D4把f点电位钳位在-VD4(约-0.5～-0.7V)，以防止第二三极管Q2基极—发射极之间的电压超出器件所要求最大值。同时第二MOSFET T2经过回路②也迅速关断。当待检测Sic MOSFET Td关断时，所产生的尖峰电压一部分将会通过第五二极管D5的寄生电容反射到电路里面，为了释放尖峰电压，电路中从d点开始提供了③，④，⑤3条回路，第十二极管D10同时还保护第三MOSFET T3栅极—源极以免被反射电压击穿。
本实施例中，SIC MOSFET过流短路检测电路进行过流短路检测的原理请参见实施例一中参见图3，对图2示出的SIC MOSFET过流短路检测电路进行过流短路检测的原理进行说明的过程，在此不再赘述。
在本实施例中，第二MOSFET T2的开关速度比待检测Sic MOSFET Td的开关速度快，因此在待检测Sic MOSFET Td完全开通后，第二MOSFET T2和第三MOSFET T3能够快速开通，使检测电路能够快速响应以快速进入检测阶段，从而能够快速检测到SIC MOSFET是否发生过流短路现象，提高了检测速度，从而提高了过流短路保护短路对SIC MOSFET的保护速度。
其中，图4、图7、图10和图13中的“×”表示电路中器件处于关断状态。
实施例五
在本实施例中，示出了本申请提供的SIC MOSFET过流短路检测保护***，请参见图14，SIC MOSFET过流短路检测保护***包括：控制器11、驱动电路单元12、过流短路保护输出单元13、电源转换电路14及SIC MOSFET过流短路检测电路15。
其中，所述控制器11分别与所述驱动电路单元12和所述过流短路保护输出单元13相连，用于输出PWM驱动信号至所述驱动电路单元12，及输出清零和复位信号至所述过流短路保护输出单元13，并接收所述过流短路保护输出单元13输出的故障触发信号。
控制器11在接收到所述过流短路保护输出单元13输出的故障触发信号为高电平时，正常输出PWM驱动信号至所述驱动电路单元12，在接收到所述过流短路保护输出单元13输出的故障触发信号为低电平时，停止输出PWM驱动信号至所述驱动电路单元12。
所述驱动电路单元12，与所述SIC MOSFET过流短路检测电路15相连，用于接收所述控制器11输出的PWM驱动信号，驱动待检测SIC MOSFET。
SIC MOSFET过流短路检测电路15，与过流短路保护输出单元13相连，用于对所述驱动电路单元12中的待检测SIC MOSFET进行过流短路检测并将故障触发信号输出至所述过流短路保护输出单元13。
SIC MOSFET过流短路检测电路15的具体结构及对所述驱动电路单元12中的待检测SIC MOSFET进行过流短路检测并将过流短路检测结果输出至所述过流短路保护输出单元13的过程请参见实施例一至实施例四示出的SIC MOSFET过流短路检测电路15，在此不再赘述。
所述过流短路保护输出单元13，与所述驱动电路单元12相连，根据所述故障触发信号对所述驱动电路单元12中的SIC MOSFET进行过流短路保护。
所述电源转换电路14用于将所述SIC MOSFET过流短路检测电路15所使用的第一驱动隔离电源正压+VCC1转换为第二驱动隔离电源正压+VCC2，并为所述SIC MOSFET过流短路检测保护***供电。
在本实施例中，驱动电路单元12的电气原理示意图请参见图15，驱动电路单元12包括：驱动隔离光耦U1、第十六电阻R16、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第六二极管D6、第七二极管D7、第八二极管D8、第一电容C1、第十九电阻R19、待检测SiC MOSFET Td、第一驱动隔离电源正压+VCC1和驱动隔离电源负压-VEE。
所述驱动隔离光耦U1的第一输入端与所述控制器11相连，所述驱动隔离光耦U1的第二输入端接地，所述驱动隔离光耦U1的第一输出端与所述驱动隔离电源正压相连，所述驱动隔离光耦U1的第二输出端分别与所述SIC MOSFET过流短路检测电路15和所述第十六电阻R16相连，所述驱动隔离光耦U1的第三输出端与所述驱动隔离电源负压-VEE相连。
所述第十六电阻R16的第二端分别与所述第四三极管Q4的基极、所述第五三极管Q5的基极和所述过流短路保护输出单元13相连。
所述第四三极管Q4的集电极与所述第一驱动隔离电源正压+VCC1相连，所述第四三极管Q4的发射极分别与所述第五三极管Q5的发射极和所述第十七电阻R17的第一端相连，第五三极管Q5的集电极与所述驱动隔离电源负压-VEE相连。
所述第十七电阻R17的第一端与所述第六二极管D6的阴极相连，所述第六二极管D6的阳极与所述第十八电阻R18的第一端相连，所述第十八电阻R18的第二端与所述第十七电阻R17的第二端相连。
所述第十七电阻R17的第二端分别与所述第七二极管D7的阳极、所述第八二极管D8的阴极、所述第十九电阻R19的第一端和所述待检测SIC MOSFET的栅极相连。
所述第七二极管D7的阴极与所述第一驱动隔离电源+VCC1正压相连，所述第八二极管D8的阳极与所述驱动隔离电源负压-VEE相连，所述第十九电阻R19的第二端接地，所述第一电容C1与所述第十九电阻R19并联，所述待检测SIC MOSFET的漏极与所述SIC MOSFET过流短路检测电路15相连，所述待检测SIC MOSFET的源极接地。
在本实施例中，过流短路保护输出单元13的电气原理示意图请参见图16，过流短路保护输出单元13包括：第九二极管D9、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第二三极管Q2、第三三极管Q3、DQ触发器U2、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第一隔离光耦U3、第二隔离光耦U4、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28和第三十一电阻R31。
所述第九二极管D9的阳极与所述SIC MOSFET过流短路检测电路15相连，所述第九二极管D9的阴极与所述第二十电阻R20的第一端相连，所述第二十电阻R20的第二端分别与所述第二十一电阻R21的第一端和所述DQ触发器U2的CLK引脚相连，所述第二十一电阻R21的第二端接地。
所述DQ触发器U2的D引脚与第二驱动隔离电源正压+VCC2相连，所述DQ触发器U2的引脚与所述第三十一电阻R31的第一端相连，所述第三十一电阻R31的第二端与所述第二驱动隔离电源正压+VCC2相连，所述DQ触发器U2的引脚与所述第一隔离光耦U3的第一输入端相连，所述第一隔离光耦U3的第二输入端与所述第二十五电阻R25的第一端相连，所述第二十五电阻R25的第二端与所述第二驱动隔离电源正压+VCC2相连。
所述第一隔离光耦U3的第一输出端分别与所述第二十六电阻R26的第一端和所述控制器11相连，所述第一隔离光耦U3的第二输出端接地，所述第二十六电阻R26的第二端与第三驱动隔离电源正压+VCC3相连，所述DQ触发器U2的引脚分别与所述第二十七电阻R27的第一端和所述第二隔离光耦U4的第一输出端相连，所述第二十七电阻R27的第二端与所述第二驱动隔离电源正压+VCC2相连，所述第二隔离光耦U4的第二输出端接地，所述第二隔离光耦U4的第二输入端与所述第二十八电阻R28的第一端相连，所述第二十八电阻R28的第二端与所述控制器11相连，所述第二隔离光耦U4的第一输入端接地。
所述第三三极管Q3的集电极与所述驱动电路单元12相连，所述第三三极管Q3的基极与所述第十五电阻R15的第一端相连，所述第三三极管Q3的发射极接地，所述第十五电阻R15的第二端分别与所述第十四电阻R14的第一端和所述第二三极管Q2的发射极相连，所述第十四电阻R14的第二端接地，所述第二三极管Q2的集电极与所述第十二电阻R12的第一端相连，所述第十二电阻R12的第二端与所述第一驱动隔离电源正压+VCC1相连，所述第二三极管Q2的基极分别与所述第十一电阻R11的第一端和所述第十三电阻R13的第一端相连，所述第十一电阻R11的第二端与所述DQ触发器U2的Q引脚相连，所述第十三电阻R13的第二端接地。
其中，图14中的B箭头代表图16中的B输出点至图15的B输入点。
在本实施例中，电源转换电路14的电气原理示意图请参见图17，电源转换电路14包括：第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二电容C2和可控精密稳压源U5。
所述第二十二电阻R22的第一端与所述第一驱动隔离电源正压+VCC1相连，所述第二十二电阻R22的第二端与所述可控精密稳压源U5的阴极相连，所述可控精密稳压源U5的阳极接地，所述可控精密稳压源U5的阴极与所述第二十三电阻R23的第一端相连，所述第二十三电阻R23的第二端分别与所述可控精密稳压源U5的参考极和所述第二十四电阻R24的第一端相连，所述第二十四电阻R24的第二端接地，所述第二电容C2的第一端与所述第二十三电阻R23的第一端相连并输出所述第二驱动隔离电源正压+VCC2，所述第二电容C2的第二端接地。
在本实施例中，对SIC MOSFET过流短路检测保护***的工作过程进行说明。具体如下：
正常情况下，控制器11给DQ触发器U2的输入Clear Input signal(即清零和复位信号)由高电平变为低电平时，DQ触发器U2的引脚与引脚由变为完成清零预设步骤(DQ触发器U2逻辑见图18)。此时DQ触发器U2的Q引脚输出为低电平，第二三极管Q2，第三三极管Q3都截止，B点电压不受第三三极管Q3的影响，驱动电路单元12正常工作。引脚输出为高电平，第一隔离光耦U3的LED灯截止，Tripoutput signal(即故障触发信号)信号输出给控制器11为高电平。DQ触发器U2的CLK引脚监控C点电平，无过流或者短路情况下，C点电平为低电平，DQ触发器U2不动作，当SIC MOSFET过流短路检测电路检测到过流或者短路而使得C点输出高电平时，C点高电平经过第九二极管D9，第二十电阻R20，第二十一电阻R21分压处理触发控制端CLK，控制端CLK迅速捕捉电平上升沿后，使得Q引脚输出由低电平变为高电平，第二三极管Q2，第三三极管Q3导通，B点被迅速拉至GND1，这样使得驱动电路单元12的第四三极管Q4截止，待检测Sic MOSFET Td的驱动信号被切断。同时引脚输出由高电平变为低电平，Trip output signal由高电平变为低电平作用于控制器11，控制器11把PWM驱动信号关断，避免驱动电路单元12第十六电阻R16过长时间承受过大功耗而损坏。
主要时序工作机理如下(如图19)：
在t0时刻，控制器11控制Clear Input signal信号由高电平变为低电平，完成DQ触发器U2的清零及复位，过流短路保护输出单元13电路输出给控制器11的信号Tripoutput signal信号维持在高电平。在t1时刻，控制器11发出待检测Sic MOSFET Td的PWM驱动信号,信号经过驱动隔离光耦U1的延时后在t2时刻驱动电路单元12电路A点与B点电压VA,VB由低电平变成高电平，驱动待检测Sic MOSFET Td开始开通。在t3时刻，待检测SicMOSFET Td开通完毕，SIC MOSFET过流短路检测电路开始检测，由于待检测Sic MOSFET Td本身的电流Sic MOSFET Current还没达到预定的过流点，SIC MOSFET过流短路检测电路输出C点电压为低电平。Δt1＝t3-t2为检测电路的前端消隐时间，在这个时间内，待检测SicMOSFET Td需要完成完全开通动作。
在t4时刻，驱动电路单元12电路A点与B点电压VA,VB由于受PWMinput signal的信号的影响由高电平变为低电平，SIC MOSFET过流短路检测电路停止检测，此时待检测SicMSOFET Td开关关断，Sic MOSFET Current开始下降，在t5时刻，待检测Sic MSOFET Td完全关断。Δt2＝t5-t4为SIC MOSFET过流短路检测电路的后端消隐时间。
在t6时刻，控制器11发出Sic MOSFET的PWM驱动信号,信号经过驱动隔离光耦U1的延时后在t7时刻驱动电路单元12电路A点与B点电压VA,VB由低电平变成高电平，驱动待检测Sic MOSFET Td开始开通。在t8时刻，待检测Sic MOSFET Td开通完毕，SIC MOSFET过流短路检测电路开始检测。此时待检测Sic MOSFET Td发生短路或者过流现象，其电流SicMOSFET Current迅速上升，在t9时刻超过预先设定的最大允许阈值电流，SIC MOSFET过流短路检测电路触发过流短路保护输出单元13电路，C点电压VC由低电平变成高电平，导致DQ触发器U2动作，使得驱动电路单元12B点电压VB被迅速拉至0，待检测Sic MOSFET Td被关断，其电流Sic MOSFET Current下降并在t10时刻待检测Sic MOSFET Td完全关断。在t11时刻，过流短路保护输出单元13电路输出给控制器11的信号Trip outputsignal由高电平变成低电平，由于电路影响，VC电压保持高电平状态。
在t12时刻，控制器11停止打出PWM信号，经过驱动隔离光耦U1延时后在t13时刻，驱动电路单元12电路A点与B点电压VA,VB由于受PWMinput signal的信号的影响由高电平变为低电平，SIC MOSFET过流短路检测电路停止检测，此时VC电压由高电平变成低电平，整个保护周期结束。
在t14时刻，控制器11控制Clear Input signal信号由低电平变成高电平，在t15时刻再由高电平变为低电平，完成DQ触发器U2的清零及复位，过流短路保护输出单元13电路输出给控制器11的信号Trip output signal信号重新变成高电平，电路在t16后正常工作。
需要说明的是，本实施例中的A点即上述实施例中的A点，C点即上述实施例中的C点，D点即上述实施例中的D点。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本申请所提供的一种SIC MOSFET过流短路检测电路及检测保护***进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法+及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (9)

1.一种SIC MOSFET过流短路检测电路，其特征在于，包括：第一电阻、第二电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第二十九电阻、第三十电阻、第三电容、第一二极管、第二二极管、第四二极管、第五二极管、第二三极管和开关扩流器件；
所述第一电阻的第一端与待检测SIC MOSFET所属驱动电路单元的PWM信号输出端相连，所述第一电阻的第一端分别与所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阴极相连，所述第一电阻的第二端分别与所述第一二极管的阳极、所述第二电阻的第一端和所述开关扩流器件的第一端相连，所述第二电阻的第二端接地；
所述开关扩流器件的第一端与第六电阻的第一端相连，所述开关扩流器件的第二端与第一驱动隔离电源正压相连，所述开关扩流器件的第三端分别与第十电阻的第一端和所述第六电阻的第二端相连，所述第十电阻的第二端分别与所述第七电阻和所述第五二极管的阳极相连，所述第五二极管的阴极与所述待检测SIC MOSFET的漏极相连；
所述第七电阻的第二端分别与所述第八电阻的第一端和所述第二二极管的阳极相连，所述第八电阻的第二端所述第九电阻的第一端相连，所述第九电阻的第一端分别与所述第四二极管的阴极和所述第二三极管的发射极相连，所述第四二极管的阳极接地，所述第九电阻的第二端分别与所述第二十九电阻的第一端及所述第四二极管的阳极相连，所述第二十九电阻的第二端分别与所述第三十电阻的第一端和所述第二三极管的基极相连，所述第三十电阻的第二端与第二驱动隔离电源正压相连，所述第二三极管的集电极与所述待检测SIC MOSFET的过流短路保护输出电路相连，所述第三电容与所述第二十九电阻并联。
2.根据权利要求1所述的SIC MOSFET过流短路检测电路，其特征在于，所述开关扩流器件为第一三极管；
在所述开关扩流器件为第一三极管时，所述SIC MOSFET过流短路检测电路还包括：第三二极管；
所述第三二极管的阴极和所述第一三极管的基极相连，所述第三二极管的阳极与所述第一三极管的发射极相连；
其中，所述第一三极管的基极作为所述开关扩流器件的第一端，所述第一三极管的集电极作为所述开关扩流器件的第二端，所述第一三极管的发射极作为所述开关扩流器件的第三端。
3.根据权利要求2所述的SIC MOSFET过流短路检测电路，其特征在于，还包括：第三电阻、第四电阻、第五电阻和第一MOSFET；
所述第一MOSFET的栅极与所述第一电阻的第二端相连，所述第一MOSFET的漏极与所述第三电阻的第一端相连，所述第三电阻的第二端与所述第一驱动隔离电源正压相连，所述第一MOSFET的源极分别与所述第四电阻的第一端和所述第五电阻的第一端相连，所述第四电阻的第二端接地，所述第五电阻的第二端分别与所述第一三极管的基极、所述第三二极管的阴极和所述第六电阻的第一端相连。
4.根据权利要求1所述的SIC MOSFET过流短路检测电路，其特征在于，所述开关扩流器件为第三MOSFET；
在所述开关扩流器件为第三MOSFET时，所述SIC MOSFET过流短路检测电路还包括：第九二极管、第四电容和第三十二电阻；
其中，所述第三MOSFET的栅极作为所述第三MOSFET的第一端，所述第三MOSFET的漏极作为所述第三MOSFET的第二端，所述第三MOSFET的源极作为所述第三MOSFET的第三端；
所述第九二极管的阴极分别与所述第三MOSFET的漏极和所述第三十二电阻的第一端相连，所述第九二极管的阳极与所述第一驱动隔离电源正压相连，所述第三十二电阻的第二端接地，所述第四电容与所述第三十二电阻并联。
5.根据权利要求4所述的SIC MOSFET过流短路检测电路，其特征在于，还包括：第三十三电阻、第三十四电阻、第十二极管和第二MOSFET；
所述第二MOSFET的栅极与所述第一电阻的第二端相连，所述第二MOSFET的漏极与所述第一驱动隔离电源正压相连，所述第二MOSFET的源极分别与所述第三十三电阻的第一端和所述第三十四电阻的第一端相连，所述第三十三电阻的第二端接地，所述第三十四电阻的第二端分别与所述第三MOSFET的栅极、所述第十二极管的阴极和所述第六电阻的第一端相连，所述第十二极管的阳极与所述第三MOSFET的源极相连。
6.一种SIC MOSFET过流短路检测保护***，其特征在于，包括：控制器、驱动电路单元、过流短路保护输出单元、电源转换电路及如权利要求1-5任意一项所述的SIC MOSFET过流短路检测电路；
所述控制器，输出PWM驱动信号至所述驱动电路单元，及输出清零和复位信号至所述过流短路保护输出单元，并接收所述过流短路保护输出单元输出的故障触发信号；
所述驱动电路单元，接收所述控制器输出的PWM驱动信号，驱动待检测SIC MOSFET；
所述SIC MOSFET过流短路检测电路对所述驱动电路单元中的待检测SIC MOSFET进行过流短路检测并将故障触发信号输出至所述过流短路保护输出单元；
所述过流短路保护输出单元，根据所述故障触发信号对所述驱动电路单元中的SICMOSFET进行过流短路保护；
所述电源转换电路，将所述SIC MOSFET过流短路检测电路所使用的第一驱动隔离电源正压转换为第二驱动隔离电源正压，并为所述SIC MOSFET过流短路检测保护***供电。
7.根据权利要求6所述的SIC MOSFET过流短路检测保护***，其特征在于，所述驱动电路单元包括：驱动隔离光耦、第十六电阻、第四三极管、第五三极管、第十七电阻、第十八电阻、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第一电容、第十九电阻、待检测SiC MOSFET、第一驱动隔离电源正压和驱动隔离电源负压；
所述驱动隔离光耦的第一输入端与所述控制器相连，所述驱动隔离光耦的第二输入端接地，所述驱动隔离光耦的第一输出端与所述驱动隔离电源正压相连，所述驱动隔离光耦的第二输出端分别与所述SIC MOSFET过流短路检测电路和所述第十六电阻相连，所述驱动隔离光耦的第三输出端与所述驱动隔离电源负压相连；
所述第十六电阻的第二端分别与所述第四三极管的基极、所述第五三极管的基极和所述过流短路保护输出单元相连；
所述第四三极管的集电极与所述第一驱动隔离电源正压相连，所述第四三极管的发射极分别与所述第五三极管的发射极和所述第十七电阻的第一端相连，第五三极管的集电极与所述驱动隔离电源负压相连；
所述第十七电阻的第一端与所述第六二极管的阴极相连，所述第六二极管的阳极与所述第十八电阻的第一端相连，所述第十八电阻的第二端与所述第十七电阻的第二端相连；
所述第十七电阻的第二端分别与所述第七二极管的阳极、所述第八二极管的阴极、所述第十九电阻的第一端和所述待检测SIC MOSFET的栅极相连；
所述第七二极管的阴极与所述驱动隔离电源正压相连，所述第八二极管的阳极与所述驱动隔离电源负压相连，所述第十九电阻的第二端接地，所述第一电容与所述第十九电阻并联，所述待检测SIC MOSFET的漏极与所述SIC MOSFET过流短路检测电路相连，所述待检测SIC MOSFET的源极接地。
8.根据权利要求6所述的SIC MOSFET过流短路检测保护***，其特征在于，所述过流短路保护输出单元包括：第九二极管、第二十电阻、第二十一电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第二三极管、第三三极管、DQ触发器、第二十五电阻、第二十六电阻、第一隔离光耦、第二隔离光耦、第二十七电阻、第二十八电阻和第三十一电阻；
所述第九二极管的阳极与所述SIC MOSFET过流短路检测电路相连，所述第九二极管的阴极与所述第二十电阻的第一端相连，所述第二十电阻的第二端分别与所述第二十一电阻的第一端和所述DQ触发器的CLK引脚相连，所述第二十一电阻的第二端接地；
所述DQ触发器的D引脚与第二驱动隔离电源正压相连，所述DQ触发器的引脚与所述第三十一电阻的第一端相连，所述第三十一电阻的第二端与所述第二驱动隔离电源正压相连，所述DQ触发器的引脚与所述第一隔离光耦的第一输入端相连，所述第一隔离光耦的第二输入端与所述第二十五电阻的第一端相连，所述第二十五电阻的第二端与所述第二驱动隔离电源正压相连；所述第一隔离光耦的第一输出端分别与所述第二十六电阻的第一端和所述控制器相连，所述第一隔离光耦的第二输出端接地，所述第二十六电阻的第二端与第三驱动隔离电源正压相连；
所述DQ触发器的引脚分别与所述第二十七电阻的第一端和所述第二隔离光耦的第一输出端相连，所述第二十七电阻的第二端与所述第二驱动隔离电源正压相连，所述第二隔离光耦的第二输出端接地，所述第二隔离光耦的第二输入端与所述第二十八电阻的第一端相连，所述第二十八电阻的第二端与所述控制器相连，所述第二隔离光耦的第一输入端接地；
所述第三三极管的集电极与所述驱动电路单元相连，所述第三三极管的基极与所述第十五电阻的第一端相连，所述第三三极管的发射极接地，所述第十五电阻的第二端分别与所述第十四电阻的第一端和所述第二三极管的发射极相连，所述第十四电阻的第二端接地，所述第二三极管的集电极与所述第十二电阻的第一端相连，所述第十二电阻的第二端与所述第一驱动隔离电源正压相连，所述第二三极管的基极分别与所述第十一电阻的第一端和所述第十三电阻的第一端相连，所述第十一电阻的第二端与所述DQ触发器的Q引脚相连，所述第十三电阻的第二端接地。
9.根据权利要求6所述的SIC MOSFET过流短路检测保护***，其特征在于，所述电源转换电路包括：第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二电容和可控精密稳压源；
所述第二十二电阻的第一端与所述第一驱动隔离电源正压相连，所述第二十二电阻的第二端与所述可控精密稳压源的阴极相连，所述可控精密稳压源的阳极接地，所述可控精密稳压源的阴极与所述第二十三电阻的第一端相连，所述第二十三电阻的第二端分别与所述可控精密稳压源的参考极和所述第二十四电阻的第一端相连，所述第二十四电阻的第二端接地，所述第二电容的第一端与所述第二十三电阻的第一端相连并输出所述第二驱动隔离电源正压，所述第二电容的第二端接地。
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