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龙图腾网获悉中国人民解放军海军工程大学申请的专利抑制宽禁带器件桥臂串扰的驱动电路及其控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118713437B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410786701.6，技术领域涉及：H02M1/08；该发明授权抑制宽禁带器件桥臂串扰的驱动电路及其控制方法是由肖飞;李鑫;罗毅飞;罗迪;王瑞田;刘宾礼;黄永乐;唐欣;刘晴晴设计研发完成，并于2024-06-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本抑制宽禁带器件桥臂串扰的驱动电路及其控制方法在说明书摘要公布了：本发明涉及电力电子技术领域，公开了一种抑制宽禁带器件桥臂串扰的驱动电路，包括推挽电路、电平移位电路1、电平移位电路2和阻抗调节电路，推挽电路与宽禁带器件源极S及外部PWM信号相连，电平移位电路1与推挽电路及宽禁带器件源极S相连，电平移位电路2与电平移位电路1及宽禁带器件源极S相连，阻抗调节电路与电平移位电路2及宽禁带器件栅极G和源极S相连。本发明还公开了一种抑制宽禁带器件桥臂串扰的驱动电路的控制方法。本发明抑制宽禁带器件桥臂串扰的驱动电路及其控制方法，解决了宽禁带器件驱动电路存在的串扰抑制效果差且影响器件开关速度的缺点，能够提高宽禁带器件在高频应用下的可靠性。

本发明授权抑制宽禁带器件桥臂串扰的驱动电路及其控制方法在权利要求书中公布了：1.一种抑制宽禁带器件桥臂串扰的驱动电路的控制方法，包括其特征在于：驱动电路还包括推挽电路、电平移位电路1、电平移位电路2和阻抗调节电路，所述推挽电路与宽禁带器件源极S及外部PWM信号相连，所述电平移位电路1与所述推挽电路及宽禁带器件源极S相连，所述电平移位电路2与所述电平移位电路1及宽禁带器件源极S相连，所述阻抗调节电路与所述电平移位电路2及宽禁带器件栅极G和源极S相连；所述推挽电路和电平移位电路1组成驱动正压产生电路，为宽禁带器件开通提供驱动正压，所述电平移位电路1为高负压产生电路，为宽禁带器件关断以及正向串扰抑制提供高负压，所述电平移位电路2为低负压产生电路，为宽禁带器件关断稳态和负向串扰抑制提供低负压，所述阻抗调节电路用于宽禁带器件串扰抑制； 所述推挽电路包括电压源V1、三极管S1和三极管S2，所述电压源V1正极与所述三极管S1集电极相连，所述三极管S1发射极与所述三极管S2发射极相连，所述三极管S2集电极与所述电压源V1负极相连后与宽禁带器件源极S相连，所述三极管S1基极和所述三极管S2基极相连后与外部PWM信号相连，所述三极管S1为NPN型三极管，所述三极管S2为PNP型三极管； 所述电平移位电路1包括电容C1、稳压二极管D1、电阻R1、电感L1、肖特基二极管D2、电阻R2和电容C2，所述电容C1的一端与所述稳压二极管D1阴极相连后与所述推挽电路中三极管S2发射极相连，所述稳压二极管D1的阳极与所述电阻R1的一端相连，所述电容C1的另一端与所述电阻R1的另一端相连后与所述电感L1一端相连，所述电感L1的另一端与肖特基二极管D2的阳极相连，所述肖特基二极管D2阴极与所述电阻R2的一端相连后与电容C2一端相连，所述电阻R2的另一端和所述电容C2的另一端相连后与宽禁带器件源极S相连； 所述电平移位电路2包括电容C3、肖特基二极管D3、MOS管S3、电阻R3和电阻R4，所述电容C3一端与所述肖特基二极管D3阴极相连后与所述电平移位电路1中电感L1一端相连，所述电容C3另一端与电阻R3一端相连后和所述MOS管S3栅极相连，所述电阻R3另一端与宽禁带器件源极S相连，所述肖特基二极管D3阳极与所述MOS管S3源极相连，所述MOS管S3漏极与所述电阻R4一端相连，所述电阻R4另一端与宽禁带器件源极S相连，所述MOS管S3为NPN型MOSFET； 所述阻抗调节电路包括电阻RG、电阻R5、电阻R6、电容C4、肖特基二极管D4、肖特基二极管D5、肖特基二极管D6、肖特基二极管D7、三极管S4和三极管S5，所述电阻RG与所述电阻R5一端相连后与所述电平移位电路2中的肖特基二极管D3的阴极相连，所述电阻RG另一端与所述肖特基二极管D4阳极相连后与宽禁带器件栅极G相连，所述电阻R5另一端与所述三极管S4基极相连，所述肖特基二极管D4阴极与所述三极管S4发射极相连，所述三极管S4集电极与所述肖特基二极管D5阳极相连，所述二极管D5阴极与所述肖特基二极管D7阳极相连后与电容C4一端相连，所述电容C4另一端与宽禁带器件源极S相连，所述肖特基二极管D7阴极与所述三极管S5集电极相连，所述电阻R6一端与所述电平移位电路2中肖特基二极管D3阴极相连，所述电阻R6另一端与所述三极管S5基极相连，所述三极管S5发射极与所述肖特基二极管D6阳极相连，所述肖特基二极管D6阴极与宽禁带器件栅极G相连，所述三极管S4为PNP型三极管，所述三极管S5为NPN型三极管； 控制方法应用于包含上桥臂和下桥臂的宽禁带器件半桥模块时，半桥模块的每个周期工作过程依次分为十个模态，上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路中的元器件分别用后缀H和L进行区别，包括如下模态： 模态Ⅰ[t0-t1]：上桥臂器件QH处于导通稳态，上桥臂器件QH栅源极电压为Vdrive+，下桥臂器件QL处于关断稳态，下桥臂器件QL栅源极电压为-Vdrive1； 模态Ⅱ[t1-t2]，t1时刻，上桥臂驱动电路接收关断信号，上桥臂器件QH栅源极电压变换为高负压-Vdrive-，上桥臂器件QH关断过程中漏源极电压上升，导致下桥臂器件QL漏源极电压下降，使得下桥臂器件QL的结电容放电，放电过程形成串扰电流，串扰电流由驱动电路流向栅极G，在电阻RGL两端形成负向串扰电压，负向串扰电压使得三极管S5L导通，三极管S5L的导通为负向串扰提供了一个低阻抗通流回路，大部分串扰电流将会通过低阻抗通流回路，进而降低了负向串扰电压； 模态Ⅲ[t2-t3]：下桥臂驱动电路接收开通信号，电压源V1L对电容C1L、电容C2L和下桥臂器件QL的结电容充电，由于电感L1L的影响，开通初期通过电感L1L的电流较小，因此下桥臂器件QL的开通瞬态不会受到电感L1L所在支路的影响，下桥臂器件QL开通过程中漏源极电压下降，导致上桥臂器件QH漏源极电压上升，进而对上桥臂器件QH的结电容CGSH和CGDH充电，充电过程形成串扰电流，串扰电流由栅极G流向驱动电路，在电阻RGH两端形成正向串扰电压，正向串扰使得三极管S4H导通，三极管S4H的导通为串扰电流提供了一个低阻抗通流回路，大部分串扰电流将会通过低阻抗通流回路，进而降低了正向串扰电压； 模态Ⅳ[t3-t4]：上桥臂器件QH处于关断稳态，下桥臂器件QL处于导通稳态，下桥臂驱动电路中电压源V1L继续对电容C1L和电容C2L充电，当电容C1L电压达到二极管D1L击穿电压后，二极管D1L击穿导通，电容C1L电压而后保持不变，上桥臂驱动电路中电容C3H被缓慢充电，MOS管S3H栅源极电压缓慢上升，在t4时刻，MOS管S3H栅极电压达到开通阈值电压Vth； 模态Ⅴ[t4-t5]：t4时刻以后，上桥臂驱动电路中MOS管S3H导通，为上桥臂器件QH关断提供负压的电容C1H的电量迅速消耗，t5时刻，上桥臂器件QH栅源极两端电压由高负压-Vdrive-升高至低负压-Vdrive1，由于此时MOS管S3H栅源极两端电压-Vdrive1小于导通阈值电压，MOS管S3H关断，上桥臂器件QH而后进入稳定关断状态，下桥臂器件QL仍处于稳定导通状态，栅源极电压为Vdrive+； 模态Ⅵ[t5-t6]：上桥臂器件QH处于关断稳态，栅源极电压为-Vdrive1，下桥臂器件QL处于导通稳态，栅源极电压为Vdrive+； 模态Ⅶ[t6-t7]：下桥臂驱动电路接收到关断信号，下桥臂器件QL栅源极电压变化为高负压-Vdrive-，下桥臂器件QL关断过程中，下桥臂器件QL漏源极电压上升，导致上桥臂器件QH漏源极电压下降，上桥臂器件QH漏源极电压下降导致结电容CGSH和CGDH放电，放电过程形成串扰电流，串扰电流由驱动电路流向栅极G，在电阻RGH两端形成负向串扰电压，负向串扰电压使得三极管S5H导通，三极管S5H的导通为负向串扰提供了一个低阻抗通流回路，大部分串扰电流将会通过低阻抗通流回路，进而降低了负向串扰电压； 模态Ⅷ[t7-t8]：上桥臂驱动电路接收到开通信号，电压源V1H对电容C1H、电容C2H和上桥臂器件QH的结电容充电，由于电感L1H的影响，开通初期通过电感L1H和二极管D2H的电流较小，上桥臂器件QH开通瞬态不会受到电感L1H所在支路的影响，上桥臂器件QH开通过程中，上桥臂器件QH漏源极电压下降，导致下桥臂器件QL漏源极电压上升，下桥臂器件QL漏源极电压上升对结电容充电，充电过程形成串扰电流，串扰电流由栅极G流向驱动电路，在电阻RGL两端形成正向串扰电压，正向串扰使得三极管S4L导通，三极管S4L的导通为串扰电流提供了一个低阻抗通流回路，进而降低了正向串扰电压； 模态Ⅸ[t8-t9]：上桥臂器件QH处于导通稳态，上桥臂驱动电路中电压源V1H继续对电容C1H和电容C2H充电，当电容C1H电压达到二极管D1H击穿电压后，二极管D1H击穿导通，电容C1H电压而后保持不变，下桥臂驱动电路中电容C3L被缓慢充电，MOS管S3L栅源极电压缓慢上升，在t9时刻，MOS管S3L的栅极电压达到开通阈值电压Vth； 模态Ⅹ[t9-t10]：在t9时刻，下桥臂驱动电路中MOS管S3L导通，为器件关断提供负压的电容C1L中的电量迅速消耗，t10时刻，下桥臂器件QL栅源极两端的电压由高负压-Vdrive-升高至低负压-Vdrive1，由于此时MOS管S3L两端电压-Vdrive1小于栅极导通阈值电压，MOS管S3L关断，下桥臂器件QL而后进入稳定关断状态； 在模态Ⅹ以后，半桥模块重复上述开通与关断过程。

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