[實(shí)用新型]有源鉗位電路及開關(guān)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820144216.9
• 申請(qǐng)日: 2018-01-26
• 公開（公告）號(hào): CN208143086U
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉佳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京金風(fēng)科創(chuàng)風(fēng)電設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/32
• 分類號(hào): H02M1/32
• 代理公司: 北京市立方律師事務(wù)所 11330
• 代理人: 張?bào)銓?/td>

本實(shí)用新型公開了一種有源鉗位電路及開關(guān)電路，該有源鉗位電路包括：一端用于與第一開關(guān)管的集電極連接的鉗位模塊及與所述鉗位模塊另一端連接的控制模塊；所述控制模塊還用于與所述第一開關(guān)管的門極連接，用于檢測(cè)所述第一開關(guān)管關(guān)斷時(shí)發(fā)射極與集電極間的電壓，并在所述電壓大于或等于電壓閾值且持續(xù)時(shí)間小于時(shí)間閾值時(shí)，控制所述鉗位模塊對(duì)集電極電壓進(jìn)行鉗位控制。該有源鉗位電路可以對(duì)開關(guān)管的集電極進(jìn)行鉗位控制，以保護(hù)開關(guān)管，并且減少有源鉗位電路的工作次數(shù)，避免有源鉗位電路因頻繁啟動(dòng)而過熱燒毀。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及大功率器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種有源鉗位電路及開關(guān)電路。

背景技術(shù)

在光伏逆變器等大功率器件的應(yīng)用過程中，主電路存在較大的雜散電感。在開關(guān)管(如IGBT)關(guān)斷時(shí)，集電極電流下降率較高，雜散電感兩端感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，方向與直流母線電壓一致，并與直流母線一起疊加在開關(guān)管的兩端，致使開關(guān)管的集電極-發(fā)射極間產(chǎn)生浪涌電壓。浪涌電壓過高，超過開關(guān)管的額定集射極電壓時(shí)，使得開關(guān)管損壞。

在大功率應(yīng)用場(chǎng)合，在開關(guān)管關(guān)斷瞬間產(chǎn)生浪涌電壓時(shí)對(duì)其進(jìn)行保護(hù)的方法是，采用瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)組成的鉗位電路對(duì)開關(guān)管進(jìn)行有源箝位保護(hù)。該方法能夠較好地抑制浪涌電壓，而且能解決開關(guān)管關(guān)斷時(shí)發(fā)生短路而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器短路保護(hù)失效的問題。但是，瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)組成的鉗位電路容易誤導(dǎo)通，在開關(guān)管的Vce電壓過高時(shí)(非Vce動(dòng)態(tài)電壓過高情況)，鉗位電路工作，頻繁地啟動(dòng)使TVS管過熱甚至燒毀。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型旨在提供一種有源鉗位電路及開關(guān)電路。該有源鉗位電路可在檢測(cè)出開關(guān)管關(guān)斷瞬間產(chǎn)生浪涌電壓時(shí)對(duì)開關(guān)管的集電極的電位進(jìn)行鉗位保護(hù)，減少有源鉗位電路的工作次數(shù)，避免有源鉗位電路因頻繁啟動(dòng)而過熱燒毀。

本實(shí)用新型實(shí)施例采用以下技術(shù)方案：

一種有源鉗位電路，用于控制第一開關(guān)管的集電極的電位，包括鉗位模塊及控制模塊；所述鉗位模塊的一端用于與所述集電極連接，另一端與所述控制模塊連接；所述控制模塊還用于與所述第一開關(guān)管的門極連接，用于檢測(cè)所述第一開關(guān)管關(guān)斷時(shí)發(fā)射極與集電極間的電壓，并在所述電壓大于或等于電壓閾值且持續(xù)時(shí)間小于時(shí)間閾值時(shí)，控制所述鉗位模塊對(duì)集電極電壓進(jìn)行鉗位控制。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制模塊包括第一鉗位二極管及放電回路；所述第一鉗位二極管的陰極與所述鉗位模塊的輸出端連接；所述放電回路與所述第一鉗位二極管并聯(lián)，用于在所述電壓大于或等于電壓閾值且持續(xù)時(shí)間小于所述時(shí)間閾值時(shí)將所述第一鉗位二極管旁路。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述放電回路包括并聯(lián)的電容和電阻。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制模塊包括第一鉗位二極管、第二開關(guān)管及控制器；所述第一鉗位二極管的陰極與所述鉗位模塊的輸出端連接，并與所述第二開關(guān)管并聯(lián)；所述第二開關(guān)管的控制端與所述控制器連接；所述控制器用于檢測(cè)所述第一開關(guān)管的發(fā)射極與集電極間的電壓值，在該電壓值大于或等于所述電壓閾值時(shí)且持續(xù)時(shí)間小于所述時(shí)間閾值時(shí)，控制所述第二開關(guān)管導(dǎo)通。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括限流電阻；所述限流電阻串接在所述鉗位模塊與所述控制模塊之間。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述鉗位模塊包括多個(gè)反向串聯(lián)的第二鉗位二極管，所述第二鉗位二極管的反向擊穿電壓總和為所述電壓閾值。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一鉗位二極管以及第二鉗位二極管均為 TVS管。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括第三二極管；所述第三二極管一端與所述控制模塊連接，另一端用于與所述門極連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第三二極管為齊納二極管。

一種開關(guān)電路，包括第一開關(guān)管，以及上述任一實(shí)施例所述的有源鉗位電路；其中，所述控制模塊與所述第一開關(guān)管的門極連接，所述鉗位模塊與所述第一開關(guān)管的集電極連接。