[發明專利]用于功率調制裝置的主動式電壓平衡

在審

• 申請號: 202210007897.5
• 申請日: 2022-01-05
• 公開（公告）號: CN114726193A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: E·V·索羅多夫尼科;K·J·卡里米;S·劉
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 李英

1.一種系統(200)，包括：

功率調制裝置(206)，其包括：

第一半導體開關(210A)；以及

與所述第一半導體開關(210A)串聯的第二半導體開關(210B)；以及主動式電壓平衡系統(212)，其包括：

第一柵極驅動器(336A)，其被配置為控制所述第一半導體開關(210A)在斷開狀態與閉合狀態之間的切換；

第二柵極驅動器(336B)，其被配置為控制所述第二半導體開關(210B)在斷開狀態與閉合狀態之間的切換；

第一柵極電壓邊沿捕獲單元(326A)，其被配置為輸出指示所述第一半導體開關(210A)在所述斷開狀態與所述閉合狀態之間變化的時間的第一定時信號；

第二柵極電壓邊沿捕獲單元(326B)，其被配置為輸出指示所述第二半導體開關(210B)在所述斷開狀態與所述閉合狀態之間變化的時間的第二定時信號；

差分電壓比較器(318)，其被配置為輸出差分電壓信號，所述差分電壓信號指示所述第一半導體開關(210A)兩端的第一電壓與所述第二半導體開關(210B)兩端的第二電壓之差；以及

微控制器(306)，其被配置為：

接收由所述第一柵極電壓邊沿捕獲單元(326A)輸出的所述第一定時信號；

接收由所述第二柵極電壓邊沿捕獲單元(326B)輸出的所述第二定時信號；

接收由所述差分電壓比較器(318)輸出的所述差分電壓信號；

向所述第一柵極驅動器(336A)輸出第一柵極驅動信號以控制所述第一半導體開關(210A)的切換；以及

向所述第二柵極驅動器(336B)輸出第二柵極驅動信號以控制所述第二半導體開關(210B)的切換，

其中所述微控制器(306)還被配置為基于所述差分電壓信號調諧所述第一柵極驅動信號和所述第二柵極驅動信號，以補償電壓不平衡，并且基于所述第一定時信號和所述第二定時信號的定時差調諧所述第一柵極驅動信號和所述第二柵極驅動信號，以補償驅動信號不對稱性，從而主動地平衡所述第一與第二半導體開關(210A、210B)之間的電壓。

2.根據權利要求1所述的系統(200)，還包括：

第一齊納二極管(340A)，其電連接在所述第一半導體開關(210A)的源極端子(310A)與漏極端子(312A)之間；以及

第二齊納二極管(340B)，其電連接在所述第二半導體開關(210B)的源極端子(310B)與漏極端子(312B)之間。

3.根據權利要求1所述的系統(200)，其中所述差分電壓比較器(218)包括：

第一電阻分壓器(308)，其包括串聯地電連接在所述第一半導體開關(210A)的源極端子(310A)與所述第二半導體開關(210B)的漏極端子(312B)之間的第一對電阻(308A、308B)；以及

第二電阻分壓器(314)，其包括串聯地電連接在所述第二半導體開關(210B)的源極端子(310B)與所述第二半導體開關(210B)的所述漏極端子(312B)之間的第二對電阻(314A、314B)，

其中所述第二半導體開關(210B)的所述漏極端子(312B)電連接到公共地(316)，并且

其中所述差分電壓比較器(318)被配置為感測：

所述第一電阻分壓器(308)兩端的所述第一半導體開關和第二半導體開關(210A、210B)的漏源電壓的一半電壓作為所述第一電壓；以及

所述第二電阻分壓器(314)兩端的所述第二半導體開關(210B)的漏源電壓作為所述第二電壓。

4.根據權利要求3所述的系統(200)，其中所述微控制器(306)還被配置為在所述第一半導體開關和第二半導體開關(210A、210B)的關斷瞬變期間，基于所述第二半導體開關(210B)的所述漏源電壓低于所述第一半導體開關和第二半導體開關(210A、210B)的所述漏源電壓的所述一半電壓，相對于所述第一柵極驅動信號的定時提前所述第二柵極驅動信號的定時。