[發明專利]電力變換裝置的驅動電路及其應用裝置

在審

• 申請號: 201911127613.0
• 申請日: 2019-11-18
• 公開（公告）號: CN110729880A
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: 陳鵬;朱寅;徐清清
• 申請（專利權）人: 陽光電源股份有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02M1/08
• 代理公司: 11227 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 錢娜

本發明提供一種電力變換裝置的驅動電路及其應用裝置，該驅動電路包括：至少一個電源切換電路、N個隔離模塊和至少一個隔離電源；電源依次通過電源切換電路和相應的隔離電源，為各個隔離模塊提供驅動電壓；各個隔離模塊的輸出端分別通過對應的驅動電阻連接對應功率半導體器件的控制端；電源切換電路用于根據其控制端接收到的驅動電壓控制信號改變自身的輸出，以使各個隔離模塊的驅動電壓，在電力變換裝置處于正常運行狀態時等于正常電壓，而在電力變換裝置處于暫態過度過程中等于預設電壓，進而避免各個功率半導體器件損壞的風險；并且無需永久性調整驅動電阻的阻值，避免了對于電力變換裝置正常運行時性能的影響。

技術領域

本發明屬于電力電子技術領域，更具體的說，尤其涉及一種電力變換裝置的驅動電路及其應用裝置。

背景技術

在電力電子的電源中，MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，金屬氧化物半導體場效應管)和IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)被廣泛應用。MOSFET和IGBT都屬于功率半導體器件，這種器件通過控制其驅動信號的電壓值，實現其內部的導通和關斷功能。正常情況下，施加大于其導通電壓的正電壓即可使其導通，施加負電壓或0電壓即可使其關斷。在其導通時，驅動信號的電壓值越高，其導通狀態下的損耗越小、性能越好；在其關斷時，驅動信號的電壓值取負是為了保證器件可靠的關斷。

在實際使用時，由于開關線路的寄生電感的存在，MOSFET和IGBT在關斷時均有電壓尖峰、關斷電壓應力較高。在導通時也會有續流二極管的反向恢復電流流過、增大導通損耗和電流應力。關斷時的電壓應力、導通時的電流應力，均會加大MOSFET和IGBT損壞的風險，降低其可靠性。

為了避免上述加大MOSFET和IGBT損壞的風險，降低其可靠性的問題，現有技術中存在一種方案是通過改變驅動電阻的大小，來調節導通和關斷速度，進而降低相應的應力。但是驅動電阻永久調整后，不能兼顧正常運行和異常運行的性能。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種電力變換裝置的驅動電路及其應用裝置，用于將驅動電壓在預設電壓和正常電壓之間切換，并且無需永久性調整驅動電阻的阻值，避免了在電力變換裝置正常運行時性能的影響。

本發明第一方面公開了一種電力變換裝置的驅動電路，包括：至少一個電源切換電路、N個隔離模塊和至少一個隔離電源，N為所述電力變換裝置的主電路中功率半導體器件的個數，且N為正整數；其中：

各個所述功率半導體器件的控制端，分別通過各自的驅動電阻連接對應所述隔離模塊的輸出端；

各個所述隔離模塊的電源端，分別與對應所述隔離電源的輸出端相連，接收相應的驅動電壓；

各個所述隔離模塊的輸入端，分別與所述電力變換裝置中控制器的對應第一輸出端相連，用于接收相應功率半導體器件的PWM(Pulse-Width Modulation，脈沖寬度調制)信號；

所述隔離電源的輸入端與所述電源切換電路的輸出端相連；

所述電源切換電路的輸入端與電源相連；

所述電源切換電路的控制端，與所述控制器的第二輸出端相連，接收驅動電壓控制信號；所述電源切換電路用于根據所述驅動電壓控制信號改變自身的輸出，以使各個所述隔離模塊的驅動電壓，在所述電力變換裝置處于暫態過度過程中等于預設電壓，而在所述電力變換裝置處于正常運行狀態時等于正常電壓。

可選的，所述電源切換電路，包括：電容，和，輸出電壓不同的第一支路和第二支路；

所述第一支路和所述第二支路中的至少一個設置有控制端、作為所述電源切換電路的控制端；

所述第一支路的輸入端作為所述電源切換電路的一個輸入端，與第一電源相連；