[實用新型]功率開關器件驅動電路及電力電子設備

有效

• 申請號: 201920775123.0
• 申請日: 2019-05-27
• 公開（公告）號: CN209805663U
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 金茜;徐佳益;張太之
• 申請（專利權）人: 蘇州匯川聯合動力系統有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H03K17/56
• 代理公司: 44217 深圳市順天達專利商標代理有限公司
• 代理人: 陸軍

本實用新型實施例提供了一種功率開關器件驅動電路及電力電子設備，所述功率開關器件驅動電路一種功率開關器件驅動電路，包括控制電路以及驅動芯片，其中：所述控制電路用于生成控制信號，所述驅動芯片集成有第一隔離單元和第二隔離單元；其中：所述第一隔離單元根據第一原邊子電路從所述控制電路接收的所述控制信號生成驅動信號，并通過第一副邊子電路輸出到功率開關器件的控制端；所述第二隔離單元根據第二原邊子電路從所述功率開關器件接收的反饋電平生成反饋信號，并通過第二副邊子電路輸出到所述控制電路。本實用新型實施例通過驅動電源直接驅動功率開關器件，省去了隔離傳輸電路，可有效降低整個驅動電路的成本、減小面積。

技術領域

本實用新型實施例涉及功率開關器件領域，更具體地說，涉及一種功率開關器件驅動電路及電力電子設備。

背景技術

隨著社會工業化的發展，因具有工作頻率高、開關損耗小、元件容器大等優點，大功率開關器件，例如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)、SiC-MOSFET(碳化硅場效應晶體管)等已被廣泛應用。

如圖1所示，目前的大功率開關器件的驅動控制部分主要包括驅動電源1和驅動電路2。其中驅動電源1實現了電能的隔離傳遞，其輸出以大功率開關器件3的輸出端(例如IGBT的發射級)為參考地的電平，同時提供驅動大功率開關器件3所需要的能量；驅動電路2實現了控制信號的隔離傳遞，從控制器，如MCU(Microcontroller Unit，微控制單元)，DSP(Digital Signal Processing，數字信號處理器)等發出的控制信號，并通過磁隔離，光隔離等方式，傳遞到大功率開關器件的控制極(例如IGBT的門極)驅動側。

不僅如此，為了實現對功率開關器件的保護，驅動電路2常包括驅動芯片21和控制電路22，并通過驅動芯片21實現對功率開關器件3的保護。如圖2所示，驅動芯片21內部一般設有兩個隔離電路，即保護信號隔離電路211和驅動信號隔離電路212，其中保護信號隔離電路211實現了功率開關器件3的控制端監控信號、Desat(Desaturation，去飽和)保護信號、錯誤反饋信號等多種保護信號的低壓側和高壓側之間的傳遞；驅動信號隔離電路212實現了控制電路22發出的驅動信號從低壓側到高壓側(即功率開關器件3的控制器端)的傳遞。驅動芯片2的驅動信號輸出一般會接有推挽電路，實現驅動信號能力的放大，而驅動功率開關器件開關動作的能量來自驅動電源1。

然而，在上述功率開關器件的驅動控制電路中，由于包括驅動電源1、保護信號隔離電路211、驅動信號隔離電路212三個隔離電路，導致整體成本較高、體積較大。

實用新型內容

本實用新型實施例針對上述功率開關器件的驅動電路中由于包括驅動電源、保護信號隔離電路、驅動信號隔離電路三個隔離電路，導致整體成本較高、體積較大的問題，提供一種新的功率開關器件驅動電路及電力電子設備。

本實用新型實施例解決上述技術問題的技術方案是，提供一種功率開關器件驅動電路，其特征在于，包括控制電路以及驅動芯片，其中：所述控制電路用于生成控制信號，所述驅動芯片集成有第一隔離單元和第二隔離單元；其中：

所述第一隔離單元包括第一原邊子電路和第一副邊子電路，且所述第一隔離單元根據所述第一原邊子電路從所述控制電路接收的所述控制信號生成驅動信號，并通過所述第一副邊子電路輸出到功率開關器件的控制端；

所述第二隔離單元包括第二原邊子電路和第二副邊子電路，且所述第二隔離單元根據所述第二原邊子電路從所述功率開關器件接收的反饋電平生成反饋信號，并通過所述第二副邊子電路輸出到所述控制電路。

優選地，所述控制電路生成的控制信號為方波信號，且所述第一隔離單元的工作頻率是所述方波信號頻率的100倍以上。