[發明專利]功率單元及使用該功率單元的電力電子變換裝置

在審

• 申請號: 201611191912.7
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN108206643A
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 應建平;王明;黃宵駁;劉軍
• 申請（專利權）人: 臺達電子企業管理（上海）有限公司
• 主分類號: H02M7/493
• 分類號: H02M7/493;H02M7/487
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 姜怡;闞梓瑄

1.一種功率單元，其特征在于，包括：

多個功率變換電路，每個所述功率變換電路包括至少一具有多個功率半導體開關的橋臂，且每個所述功率變換電路包括第一輸出端和第二輸出端，其中所述多個變換電路中相鄰兩個所述功率變換電路的其中一者的所述第一輸出端與其中另一者的所述第二輸出端依次連接，剩余的兩個第一輸出端和第二輸出端形成所述功率單元的第一端和第二端；

本地控制器，用以輸出多個控制信號；以及

多個驅動電路，與所述本地控制器耦接，用以接收所述多個控制信號，并根據所述多個控制信號分別輸出各個驅動信號，來驅動所述多個功率半導體開關的導通或關斷，

其中所述多個功率變換電路相同，且所述多個控制信號的數量與每個所述功率變換電路中的所述功率半導體開關的數量相同，以及所述多個功率變換電路中相同位置的所述功率半導體開關所對應的所述控制信號相同，使得所述多個功率變換電路中相同位置的所述功率半導體開關同時導通或同時關斷。

2.如權利要求1所述的功率單元，其特征在于，所述功率單元還包括：

輔助電源，與所述本地控制器連接，用以為所述本地控制器供電。

3.如權利要求1所述的功率單元，其特征在于，所述多個驅動電路的數量與所述功率半導體開關的數量相同，每個所述驅動電路驅動對應的所述功率半導體開關的導通和關斷。

4.如權利要求1所述的功率單元，其特征在于，所述多個驅動電路與所述本地控制器直接連接，或者所述多個驅動電路與所述本地控制器通過磁隔離器件連接，或者所述多個驅動電路與所述本地控制器通過光隔離器件連接。

5.如權利要求1所述的功率單元，其特征在于，所述功率變換電路包括：

母線電容和電壓鉗位電路，所述母線電容的兩端并聯連接在所述橋臂的兩端，且所述電壓鉗位電路并聯連接于所述母線電容的兩端。

6.如權利要求5所述的功率單元，其特征在于，所述母線電容的兩端之間的母線電壓被所述電壓鉗位電路鉗位在一預定范圍內。

7.如權利要求1所述的功率單元，其特征在于，所述多個功率變換電路為n個所述功率變換電路，第1個所述功率變換電路的所述第一輸出端為所述功率單元的所述第一端，第1個所述功率變換電路的所述第二輸出端與第2個所述功率變換電路的所述第一輸出端連接，依次連接下去，直到第n-1個所述功率變換電路的所述第二輸出端與第n個所述功率變換電路的所述第一輸出端連接，第n個所述功率變換電路的所述第二輸出端為所述功率單元的所述第二端，其中n為大于1的自然數。

8.如權利要求7所述的功率單元，其特征在于，所述功率變換電路為H橋電路，其中所述H橋電路包括：

所述至少一橋臂，所述至少一橋臂包括第一橋臂和第二橋臂，所述第一橋臂和所述第二橋臂均包括上功率半導體開關和下功率半導體開關，所述第一橋臂的所述上功率半導體開關和所述下功率半導體開關的連接點為所述功率變換電路的所述第一輸出端，所述第二橋臂的所述上功率半導體開關和所述下功率半導體開關的連接點為所述功率變換電路的所述第二輸出端。

9.如權利要求7所述的功率單元，其特征在于，所述功率變換電路為半橋電路，所述半橋電路包括所述橋臂，其中所述橋臂包括：具有第一端和第二端的上功率半導體開關和下功率半導體開關，所述上功率半導體開關的所述第二端與所述下功率半導體開關的所述第一端連接于一連接點，該連接點為所述功率變換電路的所述第一輸出端，所述下功率半導體開關的所述第二端為所述功率變換電路的所述第二輸出端。