[實用新型]一種監控一體化二極管陣列驅動功率軟開關電路

有效

• 申請號: 201721085985.8
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN207150559U
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 鐘順時;柳彬;張建濤;黃青梅;柏瀾;曾祥孔;盛超;項新民
• 申請（專利權）人: 武漢華海通用電氣有限公司
• 主分類號: H03K17/689
• 分類號: H03K17/689;H03K17/082;H03K17/0812
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙)42224
• 代理人: 方可

1.一種監控一體化二極管陣列驅動功率軟開關電路，其特征在于，包括隔離采樣電路、隔離數控電路、二極管陣列驅動電路、功率軟開關電路；

所述隔離采樣電路的第一、二端分別與隔離數控電路的第一、二端對應相連；隔離數控電路的第三、四端分別與二極管陣列驅動電路的第一、二端相連，第五端用于接入控制輸入信號正極，第六端用于接入控制信號對應的地信號；功率軟開關電路的第一、二端分別與二極管陣列驅動電路的第三、四端相連，第三、四端分別與隔離采樣電路的第三、四端相連，第五、六端作為電源信號的輸入、輸出端；

所述隔離采樣電路用于監控外部的高壓功率單元的投切電壓，以在發生過壓故障時控制功率軟開關關斷，并向隔離數控電路提供一路隔離電源，作為第一級隔離的電源；

所述隔離數控電路用于將數字信號與二極管陣列驅動電路的控制信號進行隔離，作為第一級隔離的控制信號，使控制信號的前級不受功率單元影響，避免控制級器件損壞及誤動作；

所述二極管陣列驅動電路用于提供隔離的高壓功率管驅動信號，并用于增加驅動信號的線性度，并將控制信號與高壓功率單元完全隔離，實現第二級隔離；

所述功率軟開關電路用于降低開關速度，增大導通時間常數，達到緩慢開通實現軟起的目的。

2.如權利要求1所述的監控一體化二極管陣列驅動功率軟開關電路，其特征在于，所述隔離采樣電路包括供電電源、分壓電路和隔離模塊；分壓電路由多個串聯的分壓電阻構成，用于將所外接的高壓功率單元的高壓轉換為可測試范圍內的電壓，送到隔離模塊；隔離模塊的端子包括供電電源輸入端、隔離電源輸出端、采樣信號輸入端、采樣信號隔離輸出端；輸入部分與輸出部分完全隔離。

3.如權利要求1或2所述的監控一體化二極管陣列驅動功率軟開關電路，通過輸入電阻R1將控制信號接入到光耦開關芯片，控制信號地直接與光耦開關芯片連接；隔離模塊輸出電源正極經過高頻吸收電容C3和電解電容C2連接到光耦開關芯片M3的輸出正極，通過輸出端口將驅動信號發送到二極管陣列驅動電路。

4.如權利要求3所述的監控一體化二極管陣列驅動功率軟開關電路，其特征在于，所述二極管陣列驅動電路包括RC濾波電路和二極管陣列驅動芯片；

所述RC濾波電路包括輸入電阻R2和濾波電容C1，R2輸入端與光耦開關芯片M3的輸出端口連接引入驅動信號；二極管陣列驅動電路用于提供隔離的高壓功率管驅動信號，并通過R2、C1構成的濾波電路增加驅動信號的線性度，并利用二極管陣列驅動芯片的隔離特性使控制信號與高壓功率電路部分完全隔離，實現第二級隔離。

5.如權利要求3所述的監控一體化二極管陣列驅動功率軟開關電路，其特征在于，所述功率軟開關電路包括RC電路和功率開關管MOSFET；RC電路是由電阻R3和電容C4構成的緩充電回路，用于使功率開關管MOSFET柵極電壓緩慢增；電阻R4連接功率開關管的柵極G和源極S，保證功率開關管MOSFET正常開通；功率開關管MOSFET的漏極D用于連接所需投切控制的高壓信號或電源的正極輸入POWER+in，源極S用于連接所需投切控制的高壓信號或電源的正極輸出POWER+out。

6.如權利要求5所述的監控一體化二極管陣列驅動功率軟開關電路，其特征在于，所述二極管陣列驅動芯片采用單個二極管陣列驅動芯片驅動；

當單個驅動電壓不足時，采用多個二極管陣列驅動芯片串聯提高驅動能力；MOSFET采用NPN型或PNP型。