[發明專利]調節的自舉電力供應

有效

• 申請號: 201080068333.8
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN103004071A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: D.J.馬文;S.M.米勒特
• 申請（專利權）人: 奧的斯電梯公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155;H02M1/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 柯廣華;朱海煜

背景技術

已知自舉電力供應。大部分自舉電力供應電路在消費者電子裝置中使用。例如，典型的柵極驅動器集成電路設計成與自舉供應一起運行。

圖1圖示用于向負載12提供電力的典型的自舉電力供應布置10。電壓源14具有關聯的限流電阻器16和整流器18。低側IGBT?20以已知的方式接通或切斷。高側IGBT?22由上部柵極驅動器24控制。自舉電容器26對該上部柵極驅動器24供電。

電壓源14在低側IGBT?20傳導時對自舉電容器26充電。當低側IGBT?20關斷時，自舉電容器26左浮動。在該條件下，自舉電容器26與上部柵極驅動器24和高側IGBT?22的發射極連接。當低側IGBT?20關斷時，其兩端的電壓降有效地使用于對自舉電容器26充電的電壓改變。在那些條件下，未調節上部柵極驅動器24的電力供應。這在許多情況下是不期望的。例如，未調節的電力供應使其有限地用于高壓應用。

在高壓布置中，低側IGBT?20兩端的電壓降與電壓源14相比是顯著的。這使自舉電容器26的充電電壓產生大的變化并且使其非常難以保持在上部柵極驅動器24的期望電壓范圍內。大的電壓變化還對IGBT?20和22的開關性能產生負面影響。

對在圖1中示出的典型布置的另一個限制是可以對自舉電容器26充電的速率相對低。這需要與二極管18串聯的更大的電阻16。限流電阻器16保護上部柵極驅動器24免于在初始導通時高的電壓變化率并且限制可以對自舉電容器26充電的速率。對于一些高壓情況，可用于對自舉電容器26充電的時間的量非常有限并且在沒有足夠高的充電速率情況下，在圖1中示出的布置不是有用的。

發明內容

示范性電力供應包括低側開關和高側開關。驅動器控制該高側開關的操作。自舉電容器向該驅動器供應電力。能量存儲裝置部分與該自舉電容器并聯來控制該自舉電容器的電壓的任何下降。電壓調節器與該自舉電容器并聯以用于限制提供給該自舉電容器的電流并且用于調節該自舉電容器的電壓。

控制從自舉電容器到控制開關的驅動器的電力供應的示范性方法包括提供與自舉電容器并聯的能量存儲裝置。該能量存儲裝置對自舉電容器的電壓是否下降到低于用于對驅動器供電的期望電壓提供控制。使用與自舉電容器并聯的線性調節器來調節自舉電容器的電壓。

將通過下列詳細描述使公開的示例實施例的各種特征和優點對于本領域內技術人員變得明顯。伴隨著詳細描述的圖可以簡要地描述如下。

附圖說明

圖1示意地圖示來自現有技術的自舉電容器電力供應布置。

圖2示意地圖示根據本發明的實施例設計的電力供應布置。

圖3示意地圖示根據本發明設計的另一個示例電力供應布置。

圖4示意地圖示包括根據本發明的實施例設計的電力供應的電梯系統的選擇部分。

具體實施方式

圖2示意地示出用于向負載42提供電力的電力供應40。在一個示例中，該負載42包括DC母線。在一個示例中，該DC母線包括高壓DC母線。一個示例包括在DC母線上超過120伏的電壓。在用于電梯系統的一示例中，電壓可以是大約750伏和多達1200伏。

低側開關44和高側開關46控制提供給負載42的電力。該高側開關46由上部柵極驅動器48控制。自舉電容器50向該上部柵極驅動器48提供電力。

電壓源52與限流電阻器54和整流器56串聯。在一個示例中，該電壓源52包括高壓源。

圖示的示例包括與自舉電容器50和電壓調節器62并聯的能量存儲裝置部分60，電壓調節器62也與自舉電容器50并聯。該能量存儲裝置部分60與自舉電容器50同時增加電壓以防止自舉電容器50的電壓在能量存儲裝置部分60的電壓下降到低于自舉電容器50的電壓之前下降。換句話說，能量存儲裝置部分60對自舉電容器50的電壓是否將下降提供一些控制。能量存儲裝置60的該特征允許例如使用相對不太貴的電容器作為自舉電容器50。

能量存儲裝置部分60還允許電壓源52比可以提供給上部柵極驅動器48的最大電壓要高。能量存儲裝置部分60的存在還促進自舉電容器50的更快速、更有效充電。

電壓調節器62調節自舉電容器50的電壓。在一個示例中，使用線性調節器。電壓調節器62也限制到自舉電容器50的沖擊電流，這便于使用相對不太貴的電容器。