碳化硅MOSFET的电流均衡方法和装置与流程

本技术涉及数据处理、电子信息领域及其他相关，具体而言，涉及一种碳化硅mosfet的电流均衡方法和装置。

背景技术：

1、在宽禁带器件中，sic mosfet具有多种优点，率先在光伏发电、不间断电源和电动汽车等领域中得到了广泛应用。但是相比于成熟的si mosfet和igbt而言，现有sic mosfet的通流能力有限，因此大容量应用经常采取分立sic mosfet并联使用的式来满足系统要求的电流等级，同时降低器件的损耗。由于制造过程中无法保证器件完全相同，且分立sicmosfet的参数具有分散性，同时pcb板中分立器件回路参数也存在差异，因此芯片参数、功率回路与驱动回路参数的失配会导致流过并联器件电流的不均衡，增加器件过流失效的风险。因此，在多个分立sic mosfet并联使用时，需要采用合适的方法进行均流。传统方法通常通过电路图布局设置、栅极驱动参数整定、mosfet自带的电阻温度特性等进行均流，在多个sic mosfet并联时，由于sic mosfet与其他器件的批次不同，均流效果有较大差异。电路长期工作带来的飘逸也会显著影响该方法性能。此外，该方法需要一段时间才能进入稳定状态，在未进入稳定状态之前，均流效果较差。

2、针对相关技术中通过固定的电路图布局、栅极驱动参数和碳化硅mosfet自带的电阻温度特性等方式对处于并联状态下的碳化硅mosfet进行电流均衡，导致碳化硅mosfet的电流均衡效率比较低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种碳化硅mosfet的电流均衡方法和装置，以解决相关技术中通过固定的电路图布局、栅极驱动参数和碳化硅mosfet自带的电阻温度特性等方式对处于并联状态下的碳化硅mosfet进行电流均衡，导致碳化硅mosfet的电流均衡效率比较低的问题。

2、为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种碳化硅mosfet的电流均衡方法。该方法包括：确定目标电路，其中，所述目标电路由多个碳化硅mosfet组成，所述多个碳化硅mosfe处于并联状态；依据预设属性信息和所述多个碳化硅mosfet的数量，确定目标属性信息，其中，所述目标属性信息用于确定目标全耦合差模电感；依据所述目标属性信息，确定所述目标全耦合差模电感；将所述目标全耦合差模电感连接至所述目标电路，以对处于并联状态下的多个碳化硅mosfet的电流进行均衡处理。

3、进一步地，依据预设属性信息和所述多个碳化硅mosfet的数量，确定目标属性信息包括：依据所述多个碳化硅mosfet的数量，确定第一属性信息，其中，所述第一属性信息至少包括：所述目标全耦合差模电感的相数、磁芯形状和磁芯数量；依据所述预设属性信息中的预期电感值、预期磁导率和预期磁芯材料，确定第二属性信息，其中，所述第二属性信息至少包括：所述目标全耦合差模电感的磁芯尺寸信息、磁芯相对磁导率；依据真空磁导率、所述第二属性信息和所述预期电感值，确定所述目标全耦合差模电感的线圈绕组匝数信息；依据所述第一属性信息、所述第二属性信息和所述线圈绕组匝数信息，确定所述目标属性信息。

4、进一步地，依据所述预设属性信息中的预期电感值、预期磁导率和预期磁芯材料，确定第二属性信息包括：依据所述预期电感值和所述预期磁导率进行计算，得到所述目标全耦合差模电感的磁芯尺寸信息；依据所述预期磁芯材料，确定所述目标全耦合差模电感的磁芯相对磁导率；依据所述磁芯尺寸信息和所述磁芯相对磁导率，确定所述第二属性信息。

5、进一步地，依据真空磁导率、所述第二属性信息和所述预期电感值，确定所述目标全耦合差模电感的线圈绕组匝数信息包括：依据所述磁芯尺寸信息，确定参数信息，其中，所述参数信息至少包括：所述目标全耦合差模电感中磁芯的外磁芯直径、内磁芯直径和厚度；依据所述参数信息、所述磁芯相对磁导率、所述真空磁导率和所述预期电感值进行计算，得到所述线圈绕组匝数信息。

6、进一步地，依据所述参数信息、所述磁芯相对磁导率、所述真空磁导率和所述预期电感值进行计算，得到所述线圈绕组匝数信息包括：依据圆周率、所述外磁芯直径、所述内磁芯直径和所述预期电感值进行计算，得到第一计算结果；依据所述厚度、所述磁芯相对磁导率和所述真空磁导率进行计算，得到第二计算结果；依据所述第一计算结果和所述第二计算结果进行计算，得到所述线圈绕组匝数信息。

7、进一步地，将所述目标全耦合差模电感连接至所述目标电路，以对处于并联状态下的多个碳化硅mosfet的电流进行均衡处理包括：在将所述目标全耦合差模电感连接至所述目标电路之后，采集处于并联状态下的多个碳化硅mosfet的多个支路电流；判断所述多个支路电流是否相等，得到第一判断结果；若所述第一判断结果表征所述多个支路电流不相等，则依据所述目标全耦合差模电感的感应电动势对处于并联状态下的多个碳化硅mosfet的多个支路电压进行调节，以对处于并联状态下的多个碳化硅mosfet的电流进行均衡处理。

8、进一步地，在将所述目标全耦合差模电感连接至所述目标电路，以对处于并联状态下的多个碳化硅mosfet的电流进行均衡处理之后，所述方法还包括：在所述多个碳化硅mosfet的电流实现均衡后，检测所述多个碳化硅mosfet对应的工作温度值；判断所述工作温度值是否在预设范围内，得到第二判断结果；若所述第二判断结果表征所述工作温度值不在所述预设范围内，则获取所述目标电路对应的目标保护策略；依据所述目标保护策略对所述目标电路进行保护处理。

9、为了实现上述目的，根据本技术的另一方面，提供了一种碳化硅mosfet的电流均衡装置。该装置包括：第一确定单元，用于确定目标电路，其中，所述目标电路由多个碳化硅mosfet组成，所述多个碳化硅mosfe处于并联状态；第二确定单元，用于依据预设属性信息和所述多个碳化硅mosfet的数量，确定目标属性信息，其中，所述目标属性信息用于确定目标全耦合差模电感；第三确定单元，用于依据所述目标属性信息，确定所述目标全耦合差模电感；连接单元，用于将所述目标全耦合差模电感连接至所述目标电路，以对处于并联状态下的多个碳化硅mosfet的电流进行均衡处理。

10、进一步地，第二确定单元包括：第一确定模块，用于依据所述多个碳化硅mosfet的数量，确定第一属性信息，其中，所述第一属性信息至少包括：所述目标全耦合差模电感的相数、磁芯形状和磁芯数量；第二确定模块，用于依据所述预设属性信息中的预期电感值、预期磁导率和预期磁芯材料，确定第二属性信息，其中，所述第二属性信息至少包括：所述目标全耦合差模电感的磁芯尺寸信息、磁芯相对磁导率；第三确定模块，用于依据真空磁导率、所述第二属性信息和所述预期电感值，确定所述目标全耦合差模电感的线圈绕组匝数信息；第四确定模块，用于依据所述第一属性信息、所述第二属性信息和所述线圈绕组匝数信息，确定所述目标属性信息。

11、进一步地，第二确定模块包括：第一计算子模块，用于依据所述预期电感值和所述预期磁导率进行计算，得到所述目标全耦合差模电感的磁芯尺寸信息；第一确定子模块，用于依据所述预期磁芯材料，确定所述目标全耦合差模电感的磁芯相对磁导率；第二确定子模块，用于依据所述磁芯尺寸信息和所述磁芯相对磁导率，确定所述第二属性信息。

12、进一步地，第三确定模块包括：第三确定子模块，用于依据所述磁芯尺寸信息，确定参数信息，其中，所述参数信息至少包括：所述目标全耦合差模电感中磁芯的外磁芯直径、内磁芯直径和厚度；第二计算子模块，用于依据所述参数信息、所述磁芯相对磁导率、所述真空磁导率和所述预期电感值进行计算，得到所述线圈绕组匝数信息。

13、进一步地，第二计算子模块包括：第一计算次子模块，用于依据圆周率、所述外磁芯直径、所述内磁芯直径和所述预期电感值进行计算，得到第一计算结果；第二计算次子模块，用于依据所述厚度、所述磁芯相对磁导率和所述真空磁导率进行计算，得到第二计算结果；第三计算次子模块，用于依据所述第一计算结果和所述第二计算结果进行计算，得到所述线圈绕组匝数信息。

14、进一步地，连接单元包括：采集模块，用于在将所述目标全耦合差模电感连接至所述目标电路之后，采集处于并联状态下的多个碳化硅mosfet的多个支路电流；判断模块，用于判断所述多个支路电流是否相等，得到第一判断结果；调节模块，用于若所述第一判断结果表征所述多个支路电流不相等，则依据所述目标全耦合差模电感的感应电动势对处于并联状态下的多个碳化硅mosfet的多个支路电压进行调节，以对处于并联状态下的多个碳化硅mosfet的电流进行均衡处理。

15、进一步地，所述装置还包括：检测单元，用于在将所述目标全耦合差模电感连接至所述目标电路，以对处于并联状态下的多个碳化硅mosfet的电流进行均衡处理之后，在所述多个碳化硅mosfet的电流实现均衡后，检测所述多个碳化硅mosfet对应的工作温度值；判断单元，用于判断所述工作温度值是否在预设范围内，得到第二判断结果；获取单元，用于若所述第二判断结果表征所述工作温度值不在所述预设范围内，则获取所述目标电路对应的目标保护策略；处理单元，用于依据所述目标保护策略对所述目标电路进行保护处理。

16、为了实现上述目的，根据本技术的一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述任意一项所述的碳化硅mosfet的电流均衡方法。

17、为了实现上述目的，根据本技术的另一个方面，还提供了一种电子设备，电子设备包括一个或多个处理器和存储器，存储器用于存储一个或多个处理器实现上述任意一项所述的碳化硅mosfet的电流均衡方法。

18、通过本技术，采用以下步骤：确定目标电路，其中，目标电路由多个碳化硅mosfet组成，多个碳化硅mosfe处于并联状态；依据预设属性信息和多个碳化硅mosfet的数量，确定目标属性信息，其中，目标属性信息用于确定目标全耦合差模电感；依据目标属性信息，确定目标全耦合差模电感；将目标全耦合差模电感连接至目标电路，以对处于并联状态下的多个碳化硅mosfet的电流进行均衡处理，通过本技术，解决了相关技术中通过固定的电路图布局、栅极驱动参数和碳化硅mosfet自带的电阻温度特性等方式对处于并联状态下的碳化硅mosfet进行电流均衡，导致碳化硅mosfet的电流均衡效率比较低的问题。在本方案中，根据目标电路中的预设属性信息和碳化硅mosfet的数量，确定全耦合差模电感的数量、相数、组成结构等目标属性信息。根据目标属性信息确定目标全耦合差模电感，并将其连接至目标电路，以实现对多个碳化硅mosfet的电流进行均衡处理。通过目标全耦合差模电感对多个碳化硅mosfet的电流进行均衡，无需复杂反馈或控制电路，可有效减少差模电感的磁芯体积与绕组数量，从而具有更高的功率密度，并且能够降低磁芯损耗和绕组损耗，提高电路的工作效率。