[發(fā)明專利]一種橋式級聯(lián)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011587863.5
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112688563B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡國慶;莊加才;王新宇;徐君
• 申請（專利權(quán)）人: 陽光電源股份有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M1/088
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張柳

本申請?zhí)峁┑囊环N橋式級聯(lián)系統(tǒng)，包括：至少一個(gè)相單元及其驅(qū)動(dòng)單元，相單元中包括N個(gè)交流側(cè)級聯(lián)的橋式拓?fù)洌?qū)動(dòng)單元包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)電源電路、多個(gè)自舉電源電路和2N個(gè)驅(qū)動(dòng)電路；相單元中，驅(qū)動(dòng)電源電路直接或通過相應(yīng)自舉電源電路，為各個(gè)驅(qū)動(dòng)電路供電；驅(qū)動(dòng)電路用于為相單元中的相應(yīng)開關(guān)管提供驅(qū)動(dòng)信號，從而一個(gè)驅(qū)動(dòng)電源與多個(gè)自舉電源電路匹配，實(shí)現(xiàn)對所有橋式拓?fù)涞拈_關(guān)管對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路供電，降低橋式級聯(lián)系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)的難度，降低系統(tǒng)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，尤其涉及一種橋式級聯(lián)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

對于互補(bǔ)式半橋拓?fù)洌叩蛪簜?cè)的開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)電路無法共用驅(qū)動(dòng)電源，如高低壓側(cè)的功率MOSFET或IGBT。自舉式電源是一種使用最為廣泛的給高壓驅(qū)動(dòng)電路供電的方法。這種自舉式電源技術(shù)具有簡單，且低成本的優(yōu)點(diǎn)。以圖1所示結(jié)構(gòu)為例，介紹自舉電源電路基本工作原理如下：

當(dāng)?shù)蛪憾碎_關(guān)管LS導(dǎo)通、如低壓端開關(guān)管LS被控制開通或者低壓端開關(guān)管LS中的反向二極管蓄流，以及，高壓端開關(guān)管HS斷開時(shí)，橋臂中點(diǎn)電位Vs拉低。驅(qū)動(dòng)電源Vcc通過自舉二極管Dboot和自舉電阻Rboot對自舉電容Cboot進(jìn)行充電，如圖1中虛線路徑所示。當(dāng)高壓端開關(guān)管HS導(dǎo)通，中點(diǎn)電位Vs被上拉到高電位時(shí)，自舉二極管Dboot反向偏置，驅(qū)動(dòng)電源Vcc與高壓驅(qū)動(dòng)電路Dr2隔離開，此時(shí)高壓驅(qū)動(dòng)電路Dr2供電由自舉電容Cboot提供，Dr1為低壓驅(qū)動(dòng)電路。

但是，在應(yīng)用該互補(bǔ)式半橋拓?fù)涞南到y(tǒng)中，每個(gè)互補(bǔ)式半橋拓?fù)渚懈髯缘淖耘e式電源和驅(qū)動(dòng)電源，使得互補(bǔ)式半橋拓?fù)鋸?fù)雜、硬件成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種橋式級聯(lián)系統(tǒng)，用于降低橋式級聯(lián)系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)的難度，降低系統(tǒng)成本。

本發(fā)明公開了一種橋式級聯(lián)系統(tǒng)，包括：至少一個(gè)相單元及其驅(qū)動(dòng)單元；

所述相單元包括N個(gè)交流側(cè)級聯(lián)的橋式拓?fù)洌籒為大于1的整數(shù)；

所述驅(qū)動(dòng)單元包括：一個(gè)驅(qū)動(dòng)電源電路、多個(gè)自舉電源電路和2N個(gè)驅(qū)動(dòng)電路；

所述相單元中，所述驅(qū)動(dòng)電源電路直接或通過相應(yīng)所述自舉電源電路，為各個(gè)所述驅(qū)動(dòng)電路供電；

所述驅(qū)動(dòng)電路用于為所述相單元中的相應(yīng)開關(guān)管提供驅(qū)動(dòng)信號。

可選的，同一所述相單元內(nèi)，各個(gè)所述自舉電源電路并聯(lián)連接。

可選的，同一所述相單元內(nèi)，各個(gè)所述自舉電源電路依次串聯(lián)連接。

可選的，同一所述相單元內(nèi)，各個(gè)所述自舉電源電路按各自對應(yīng)的開關(guān)管電位從低到高依次串聯(lián)連接；串聯(lián)連接后的電位最低的開關(guān)管所對應(yīng)的自舉電源電路的輸入端與所述驅(qū)動(dòng)電源電路的輸出端相連。

可選的，同一所述相單元內(nèi)，各個(gè)所述自舉電源電路的連接方式為：并聯(lián)連接與級聯(lián)連接混合連接。

可選的，N＝2且同一所述相單元中自舉電源電路的數(shù)量為3，同一所述相單元中3個(gè)所述自舉電源電路按電位由低到高分別為：第1個(gè)自舉電源電路、第2個(gè)自舉電源電路和第3個(gè)自舉電源電路；同一所述相單元中：

所述第2個(gè)自舉電源電路與所述第3個(gè)自舉電源電路串聯(lián)連接，再與所述第1個(gè)自舉電源電路并聯(lián)連接；或者，

所述第1個(gè)自舉電源電路與所述第3個(gè)自舉電源電路串聯(lián)連接，再與所述第2個(gè)自舉電源電路并聯(lián)連接；又或者，

所述第1個(gè)自舉電源電路與所述第2個(gè)自舉電源電路串聯(lián)連接，再與所述第3個(gè)自舉電源電路并聯(lián)連接；又或者，

所述第2個(gè)自舉電源電路與所述第3個(gè)自舉電源電路并聯(lián)連接，再與所述第1個(gè)自舉電源電路串聯(lián)連接；又或者，