[發明專利]柵極驅動裝置及具有柵極驅動裝置的換流器

無效

• 申請號: 201310246609.2
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN104065252A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 趙原震;金東奐;鄭敏赫;徐范錫;吳知然
• 申請（專利權）人: 三星電機株式會社
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M7/5387
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;李靜

相關申請的交叉引用

本申請要求于2013年3月20日向韓國知識產權局提交的韓國專利申請No.10-2013-0029996的優先權，將其公開內容通過引證結合于此。

技術領域

本發明涉及一種在高壓下驅動的柵極驅動裝置和具有柵極驅動裝置的換流器（inverter）。

背景技術

通常，換流器是這樣一種能夠將直流（DC）功率轉變成交流（AC）功率的電路，并且能夠控制AC功率的電壓振幅、頻率等，從而輸出AC功率以用于驅動例如電機。

這樣的換流器廣泛地用于家庭、商業以及工業應用。

可采用驅動裝置來驅動這樣的換流器。驅動裝置通過接通和斷開用于將AC功率供應到換流器中的臂（arm）的開關來驅動換流器從而供應AC功率。

對于換流器的工業應用，根據工業需求，可能需要高壓AC功率。

典型的換流器可采用柵極驅動集成電路，每個柵極驅動集成電路分別接通和斷開換流器臂的高壓側（high-side）開關和低壓側（low-side）開關。這里，由于可對高壓側開關施加高壓，因而需要接通和斷開高壓側開關的柵極驅動集成電路具有耐壓特性，以便承受對高壓側開關施加的高電壓等級。

在用于工業用途的換流器中，可對高壓側開關施加1200V或以上的電壓，并且因此，控制高壓側開關的柵極驅動電路需要具有1200V或以上的耐壓特性。然而，這種具有高耐壓特性的柵極驅動集成電路制造起來相對昂貴。

在下文中參照的專利文獻1公開了一種包括高壓驅動電路的換流器電路，但是在劃分驅動裝置的耐壓方面并無記載。

【現有技術文獻】

（專利文獻1）韓國專利特開公開No.2005-0052339

發明內容

本發明的一個方面提供一種可在高壓下穩定運行的柵極驅動裝置、以及具有柵極驅動裝置的換流器。

本發明的一個方面還提供一種能夠防止在瞬態下電壓具有的等級高于耐壓的等級的柵極驅動裝置、以及具有柵極驅動裝置的換流器。

根據本發明的一個方面，提供一種柵極驅動裝置，該柵極驅動裝置包括：換流器臂，包括高壓側開關和低壓側開關；柵極驅動單元，接收指令信號以對換流器臂提供轉換控制，輸出控制信號以控制換流器臂的轉換，并且包括多個柵極驅動器；以及平衡單元，根據基于控制信號的換流器臂的轉換，使得對所述多個柵極驅動器施加的電壓被劃分以供應至所述多個柵極驅動器的各個柵極驅動器。

平衡單元可包括多個平衡器，所述多個平衡器分別連接至所述多個柵極驅動器并且使得對所述多個柵極驅動器施加的電壓被均等地劃分以供應至各個柵極驅動器。

所述多個平衡器可包括分別并行地連接至所述多個柵極驅動器的多個電阻器。

所述多個平衡器可包括分別并行地連接至所述多個電阻器的多個電容器。

當從多個柵極驅動器中的任何一個柵極驅動器輸出的信號的等級從高變低時，平衡單元可保持電壓被劃分以供應至各個柵極驅動器的狀態。

柵極驅動裝置可進一步包括對柵極驅動單元供應驅動功率的單個驅動功率供應單元。

柵極驅動裝置可進一步包括將驅動功率輸送至所述多個柵極驅動器的功率供應單元。

功率供應單元可包括彼此串聯地連接的多個二極管。

功率供應單元可包括彼此并聯地連接的多個二極管。

根據本發明的另一個方面，提供包括一種換流器，該換流器包括：換流器單元，具有換流器臂并且對輸入功率進行轉換以輸出交流（AC）功率，換流器臂包括在輸入功率終端與地之間彼此串聯地連接的高壓側開關和低壓側開關，所述輸入功率終端供應具有預定電壓等級的輸入功率；柵極驅動單元，具有多個柵極驅動器以控制所述高壓側開關的轉換，柵極驅動器布置在輸入終端與輸出終端之間，所述輸入終端接收指令信號以對換流器單元提供轉換控制，所述輸出終端輸出控制信號以控制換流器單元的轉換；以及平衡單元，根據高壓側開關的轉換使得對所述多個柵極驅動器施加的電壓被劃分以供應至所述多個柵極驅動器中的各個柵極驅動器，并且保持電壓被劃分以供應至各個柵極驅動器的狀態。

平衡單元可包括多個平衡器，所述多個平衡器分別連接至所述多個柵極驅動器并且使得對所述多個柵極驅動器施加的電壓被均等地劃分以供應至各個柵極驅動器。

多個平衡器可以包括分別并行地連接至所述多個柵極驅動器的多個電阻器。

多個平衡器可以包括分別并行地連接至所述多個電阻器的多個電容器。

附圖說明

從下文中結合附圖進行的詳細描述，將更清楚地理解本發明的上述和其他方面、特征以及其他優點，附圖中：