栅极驱动电路及具有该栅极驱动电路的逆变器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及栅极驱动电路及具有该栅极驱动电路的逆变器。提供了一种逆变器，包括：逆变器单元，包括具有多个开关的至少一个逆变器臂并根据对输出交流电力的控制切换输入电力；至少一个驱动单元，包括用于控制高压侧开关的切换驱动的至少一个高压栅极驱动单元并包括用于控制低压侧开关的切换驱动的至少一个低压栅极驱动器，所述至少一个高压栅极驱动单元具有在指示逆变器单元的切换控制的指令信号的输入端子以及控制逆变器单元的切换的输出端子之间彼此串联连接的多个高压栅极驱动器以控制高压侧开关的切换驱动；以及至少一个自举单元，进行充放电并根据驱动单元的切换控制在切换多个开关时生成的电压进行分割。
【专利说明】栅极驱动电路及具有该栅极驱动电路的逆变器
[0001]相关申请的引用
[0002]本申请要求于2012年10月4日提交至韩国知识产权局的申请号为10-2012-0109959的韩国专利申请的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
【技术领域】
[0003]本发明涉及一种在高压下驱动的栅极驱动电路及具有该栅极驱动电路的逆变器。【背景技术】
[0004]通常，逆变器(接收直流(DC)电力并输出交流(AC)电力的电路)可以控制输出AC电力的电压大小、频率等以输出受控的AC电力或驱动电机。
[0005]上述逆变器可以在诸如家庭中、商业上、工业上广泛应用。
[0006]可以采用驱动装置来驱动上述逆变器，其中驱动装置可以驱动逆变器以接通或断开用于在逆变器中提供交流电力的臂的开关以提供AC电力。
[0007]与同时,逆变器可以用于家庭设备(domestic setting)及工业设备(industrialsetting)，其中由于工业逆变器的特性，高压交流电力可能是必要的。
[0008]常规逆变器可以采用对逆变器臂(inverter arm)的各个高压侧开关(high sideswitch)及低压侧(low side)开关的接通和断开进行控制的栅极驱动集成电路,其中对高压侧开关的接通和断开进行控制的栅极驱动集成电路应该具有能够承受因施加给高压侧开关的高电压引起的高电压电平的耐压性能。
[0009]然而，就工业逆变器而言，可能将约800V以上的高电压施加给高压侧开关并且对高压侧开关的驱动进行控制的高压栅极驱动集成电路的耐压性能需要承受800V以上的电压电平，并且具有上述耐压性能的高压栅极驱动集成电路具有较高的制造成本。
[0010][相关技术文献]
[0011]韩国专利申请公开第10-2005-0052339号。
【发明内容】
[0012]本发明的一方面提供了制造成本低的高压栅极驱动电路及具有该高压栅极驱动电路的高压逆变器。
[0013]根据本发明的一方面，提供了一种栅极驱动电路，包括:至少一个栅极驱动单元，包括至少一个高压栅极驱动单元并包括控制多个开关的低压侧开关的栅极驱动的至少一个低压栅极驱动器，所述至少一个高压栅极驱动单元具有彼此串联连接在指示逆变器单元的切换控制的指令信号的输入端子与控制逆变器单元的切换的控制信号的输出端子之间的多个高压栅极驱动器以控制所述多个开关的高压侧开关的栅极驱动，所述逆变器单元包括具有所述多个开关的至少一个逆变器臂并根据对输出交流(AC)电力的控制来切换(switch,开关)输入电力；以及至少一个自举单元，根据栅极驱动单元的切换控制，分割(divide)在切换多个开关时生成的电压以将分割电压(divided voltage)施加给各自的开关。
[0014]所述逆变器臂可包括顺序串联连接在输入电力端子及地面之间的高压侧开关、第一及第二中间侧开关、以及低压侧开关。
[0015]所述栅极驱动单元可包括:第一高压栅极驱动单元，其具有彼此串联连接在指令信号的输入端子与控制信号的输出端子之间的多个高压栅极驱动器并且控制高压侧开关的切换；第二高压栅极驱动单元，其具有彼此串联连接在指令信号的输入端子与控制信号的输出端子之间的多个高压栅极驱动器并且控制第一中间侧开关的切换；控制第二中间侧开关的切换的高压栅极驱动器；以及控制低压侧开关的切换的低压栅极驱动器。
[0016]所述自举单元可包括:电容器组，其包括连接在第一高压栅极驱动单元的末级的高压栅极驱动器的驱动电力端子与地面之间的第一电容器、连接在第二高压栅极驱动单元的末级的高压栅极驱动器的驱动电力端子与地面之间的第二电容器、以及连接在控制第二中间侧开关的切换的高压栅极驱动器的驱动电力端子与地面之间并连接至将驱动电力输入至第一高压栅极驱动单元的末级的高压栅极驱动器的驱动电力输入端子以及将驱动电力输入至第二高压栅极驱动单元的末级的高压栅极驱动器的驱动电力输入端子的第三电容器；以及二极管组，其包括连接在第一高压栅极驱动单元的末级的高压栅极驱动器的驱动电力端子与第二高压栅极驱动单元的末级的高压驱动器的驱动电力端子之间的第一二极管、连接在第二高压栅极驱动单元的末级的高压栅极驱动器的驱动电力端子与控制第二中间侧开关的切换的高压栅极驱动器的驱动电力端子之间的第二二极管、以及连接在控制第二中间侧开关的切换的高压栅极驱动器的驱动电力端子与低压栅极驱动器的驱动电力端子之间的第三二极管。
[0017]所述栅极驱动电路可包括:第一操作模式，接通高压侧开关及第一中间侧开关并断开第二中间侧开关及低压侧开关以从逆变器单元输出具有正电压电平的交流电力并利用所述电力给第一电容器充电；第二操作模式，接通第一及第二中间侧开关并断开高压侧开关及低压侧开关以输出具有零电压电平的交流电力并利用所述电力给第一及第二电容器充电；以及第三操作模式，接通第二中间侧开关及低压侧开关并断开高压侧开关及第一中间侧开关以输出具有负电压电平的交流电力并利用所述电力给第二及第三电容器充电。
[0018]在第一操作模式下操作时，所述第一电容器可从所述第二电容器接收电力以利用所接收的电力进行充电，在第二操作模式下操作时，所述第一及第二电容器可从所述第三电容器接收电力以利用所接收的电力进行充电，并且在第三操作模式下操作时，所述第二及第三电容器可接收驱动电力以利用所述驱动电力进行充电。
[0019]所述栅极驱动电路可包括:第一操作模式，接通高压侧开关及低压侧开关并断开第一及第二中间侧开关以利用所述电力给第三电容器充电，第二操作模式，接通第一中间侧开关并断开高压侧开关、低压侧开关及第二中间侧开关以利用所述电力给第一电容器充电，第三操作模式，接通第二中间侧开关并断开高压侧开关、低压侧开关及第一中间侧开关以利用所述电力给第二电容器充电，以及第四操作模式，接通低压侧开关并断开高压侧开关及第一和第二中间侧开关以利用所述电力给第三电容器充电。
[0020]在第一操作模式下操作时，所述第三电容器可接收驱动电力以利用所接收的驱动电力进行充电，在第二操作模式下操作时，所述第一电容器可从所述第二电容器接收电力以利用所述电力进行充电，在第三操作模式下操作时，所述第二电容器从所述第三电容器接收电力以利用所述电力进行充电，并且在第四操作模式下操作时，所述第三电容器可接收驱动电力以利用所述驱动电力进行充电。
[0021 ] 所述逆变器单元可包括彼此并联连接的三个逆变器臂。
[0022]所述栅极驱动电路可进一步包括驱动三个逆变器臂的开关的第一栅极驱动单元、第二栅极驱动单元及第三栅极驱动单元。
[0023]所述栅极驱动电路可进一步包括分割在切换三个逆变器臂的多个开关时生成的电压以将分割电压施加给各自的开关并且分割被施加至第一栅极驱动单元、第二栅极驱动单元及第三栅极驱动单元的电压的第一自举单元、第二自举单元及第三自举单元。
[0024]根据本发明的另一方面，提供了一种逆变器，其包括:逆变器单元，其包括具有高压侧开关、第一及第二中间侧开关、及低压侧开关的至少一个逆变器臂，所述高压侧开关、第一及第二中间侧开关及低压侧开关顺序串联连接在提供具有预设电压电平的输入电力的输入电力端子与地面之间，并根据对输出交流电力的控制来切换输入电力；至少一个栅极驱动单元，其包括第一高压栅极驱动单元、第二高压栅极驱动单元、控制第二中间侧开关的栅极驱动的高压栅极驱动器及控制低压侧开关的栅极驱动的低压栅极驱动器，所述第一高压栅极驱动单元具有彼此串联连接在指示逆变器单元的切换控制的指令信号的输入端子与控制逆变器单元的切换的控制信号的输出端子之间的多个高压栅极驱动器并且控制高压侧开关的栅极驱动，所述第二高压栅极驱动单元具有彼此串联连接在指令信号的输入端子与控制信号的输出端子之间的多个高压栅极驱动器并且控制第一中间侧开关的栅极驱动；至少一个自举单元，根据栅极驱动单元的切换控制分割在切换多个开关时生成的电压以将分割电压施加给各自的开关。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]根据以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本发明的上述及其他方面、特征及其他优点，其中:
[0026]图1是根据本发明的实施方式的逆变器的示意性电路图；
[0027]图2A至图2D是示出了根据本发明的实施方式的逆变器中采用的自举单元的示意性充电操作的图；
[0028]图3是示出了根据本发明的实施方式的逆变器的电气特性的电压波形。
【具体实施方式】
[0029]下文将参照附图对本发明的实施方式进行更详细的描述。然而，本发明可实施为多种不同形式且不应解释为受限于本文中陈述的实施方式。相反，这些实施方式的提供使得公开内容是全面且完整的，并向本领域的技术人员完整传达了本发明的范围。
[0030]在附图中，为了清楚起见，元件的形状及尺寸可能被放大，并且在全文中，相同的参考标号将用于指相同或类似的元件。
[0031]图1是根据本发明的实施方式的逆变器的示意性电路图。
[0032]参照图1，根据本发明的实施方式的逆变器100可包括至少一个或多个栅极驱动单元110、120和130、逆变器单元140及至少一个自举单元150、160和170。
[0033]首先，逆变器单元140可包括对输入电力进行切换以输出交流电力的至少一个逆变器臂，其中输出单相交流电力的情况需要一个逆变器臂。因此，根据本发明的实施方式的逆变器100可包括一个驱动单元Iio及一个自举单元150。
[0034]另外，在逆变器单元140输出三相交流电力的情况下，由于每相都需要一个逆变器臂，因此逆变器单元140可包括至少三个逆变器臂。因此，根据本发明的实施方式的逆变器100可包括驱动各个逆变器臂的第一至第三栅极驱动单元110、120、130并包括用于分割在切换逆变器臂时产生的电压以将分割电压施加至第一至第三栅极驱动单元110、120、130的第一至第三自举单元150、160、170。
[0035]第一至第三栅极驱动单元110、120、130具有相同的配置及功能。因此，将基于第一栅极驱动单元110进行描述。
[0036]第一栅极驱动单元110可包括至少一个或多个高压栅极驱动单元111和112、高压栅极驱动器113及低压栅极驱动器114。在逆变器单元140的逆变器臂141、142和143包括彼此顺序串联连接的高压侧开关SA1、第一及第二中间侧开关SA2和SA3、及低压侧开关SA4的情况下，第一栅极驱动单元110可包括第一及第二高压栅极驱动单元111和112。
[0037]第一及第二高压栅极驱动单元111和112可分别包括彼此串联连接在指令信号输入端子(指示切换控制的指令信号PWM输入该端子)以及控制信号输出端子(控制逆变器单元140的切换的控制信号Sb从该端子输出)之间的多个高压栅极驱动器111-1及111-2、112-1及112-2。高压栅极驱动单元111可控制逆变器单元140的切换。因此，当将指令信号Sa输入第一高压栅极驱动器111-1时，将有关指令信号Sa中包括的切换控制的信息传递至末级的高压栅极驱动器，末级的第N个高压栅极驱动器Ill-N将对应于切换控制的意图(输入至第一高压栅极驱动器111-1的指令信号Sa期望控制)的控制信号Sb传递给逆变器单元140，由此可以控制逆变器单元140的切换。这里，虽然在描述附图时为了方便起见仅示出了第一及第二高压栅极驱动器，但本发明不限于此。
[0038]如上所述，自举单元150、160和170可以均等分割在切换逆变器单元140的多个开关时生成的电压，根据栅极驱动单元的切换控制以均等分割可被施加至第一至第三栅极驱动单元110、120和130的多个高压栅极驱动器111-1、111-2、112-1和112-2的电力的电压电平。因此，例如，电压电平为1200V以上的输入电力VDC被输入并根据逆变器单元140的多个开关的接通和断开对所施加的电力的电压电平进行均等分割，使得分别具有600V耐受电压的两个高压栅极驱动器111-1和111-2彼此串联连接，如图1所示，或者分别具有400V耐受电压的三个高压栅极驱动器彼此串联连接(未示出)，以替换相对昂贵的1200V的高压栅极驱动器，由此可以降低其制造成本。
[0039]自举单元150、160和170可以是分别对应于第一至第三驱动单元110、120和130的第一至第三自举单元150、160和170，由于第一至第三自举单元150、160和170可具有相同配置，因此将对第一自举单元150进行详细描述。
[0040]第一自举单元150可包括电容器组，其具有连接在第一驱动单元110的第一高压栅极驱动单元111的末级的高压栅极驱动器(例如，图1中所示的第二高压栅极驱动器112-2)的驱动电力端子与地面之间的第一电容器CGl ;连接在第二高压栅极驱动单元112的末级的高压栅极驱动器(例如，图1中所示的第二高压栅极驱动器112-2)的驱动电力端子与地面之间的第二电容器CG2 ;以及连接在控制第二中间侧开关SA3的切换的高压栅极驱动器113的驱动电力端子与地面之间、并连接至驱动电力通过其输入至第一高压栅极驱动单元111的末级的高压栅极驱动器111-2的驱动电力输入端子以及驱动电力通过其输入至第二高压栅极驱动单元112的末级的高压栅极驱动器112-2的驱动电力输入端子的第三电容器CG3。
[0041]另外，第一自举单元150可包括二极管组，其具有连接在第一驱动单元110的第一高压栅极驱动单元111的末级的高压栅极驱动器111-2的驱动电力端子与第二高压栅极驱动单元112的末级的高压驱动器112-2的驱动电力端子之间的第一二极管DGl ;连接在第二高压栅极驱动单元112的末级的高压栅极驱动器112-2的驱动电力端子与高压栅极驱动器113的驱动电力端子之间的第二二极管DG2 ;以及连接在高压栅极驱动器113的驱动电力端子与低压栅极驱动器114的驱动电力端子之间的第三二极管DG3。
[0042]图2A至图2D是示出了根据本发明的实施方式的逆变器中采用的自举单元的示意性充电操作的图。
[0043]参照图2A至图2D，虽然示出的是逆变器单元140的三个臂中的第一逆变器臂141，剩余的第二及第三逆变器臂142、143的操作与第一逆变器臂141的操作相同，并仅存在120°的电力的相位差。因此，只描述第一逆变器臂141。相似地，第一至第三自举单元150,160和170分别负责第一至第三逆变器臂141、142和143，并且第一至第三自举单元150、160和170执行上述相同操作。因此，只描述负责第一逆变器臂141的第一自举单元150。
[0044]第一逆变器臂141的开关SA1、SA2、SA3和SA4及第一自举单元150可以在第一至第三操作模式下或第一至第四操作模式下操作。
[0045]首先，在第一至第三操作模式的情况下，对第一操作模式进行描述，接通高压侧开关SAl及第一中间侧开关SA2并断开第二中间侧开关SA3及低压侧开关SA4，使得可以从逆变器单元140的第一逆变器臂141输出具有正电压电平的交流电力并且可以利用该电力对第一电容器CGl进行充电。在第一操作模式下操作时，第一电容器CGl可以从第二电容器CG2接收电力以利用所接收的电力进行充电。
[0046]对第二操作模式进行描述，接通第一及第二中间侧开关SA2和SA3并断开高压侧开关SA1、及低压侧开关SA4，使得可以从逆变器单元140输出具有零电压电平的交流电力并且可对第一及第二电容器CGl和CG2进行充电。在第二操作模式下操作时，第一及第二电容器CGl和CG2可以从第三电容器CG3接收电力以利用所接收的电力进行充电。
[0047]对第三操作模式进行描述，接通第二中间侧开关SA3及低压侧开关SA4并断开高压侧开关SAl及第一中间侧开关SA2，使得可以从逆变器单元140的第一逆变器臂141输出具有负电压电平的交流电力，并且可利用该电力对第二及第三电容器CG2、CG3进行充电。在第三操作模式下操作时，第二及第三电容器CG2、CG3可以直接接收驱动电力Vcc，由此用该驱动电力Vcc进行充电。
[0048]简要总结上述操作，如下表I中所示。
[0049][表 I]
[0050]
【权利要求】
1.一种栅极驱动电路，包括: 至少一个栅极驱动单元，包括至少一个高压栅极驱动单元并且包括控制多个开关的低压侧开关的栅极驱动的至少一个低压栅极驱动器，所述至少一个高压栅极驱动单元具有在指示逆变器单元的切换控制的指令信号的输入端子与控制所述逆变器单元的切换的控制信号的输出端子之间彼此串联连接的多个高压栅极驱动器以控制所述多个开关的高压侧开关的栅极驱动，所述逆变器单元包括具有所述多个开关的至少一个逆变器臂并根据对输出交流电力的控制来切换输入电力；以及 至少一个自举单元，根据所述栅极驱动单元的切换控制，分割在切换所述多个开关时所生成的电压以将分割电压施加给各自的开关。
2.根据权利要求1所述的栅极驱动电路，其中，所述逆变器臂包括顺序串联连接在输入电力端子及地面之间的所述高压侧开关、第一中间侧开关及第二中间侧开关、以及所述低压侧开关。
3.根据权利要求2所述的栅极驱动电路，其中，所述栅极驱动单元包括: 第一高压栅极驱动单元，具有在所述指令信号的所述输入端子与所述控制信号的所述输出端子之间彼此串联连接的多个高压栅极驱动器，并且控制所述高压侧开关的切换； 第二高压栅极驱动单元，具有在所述指令信号的所述输入端子与所述控制信号的所述输出端子之间彼此串联连接的多个高压栅极驱动器，并且控制所述第一中间侧开关的切换； 控制所述第二中间侧开关的切换的高压栅极驱动器；以及 控制所述低压侧开关的切换的低压栅极驱动器。
4.根据权利要求3所述·的栅极驱动电路，其中，所述自举单元包括: 电容器组，包括连接在所述第一高压栅极驱动单元的末级的高压栅极驱动器的驱动电力端子与地面之间的第一电容器、连接在所述第二高压栅极驱动单元的末级的高压栅极驱动器的驱动电力端子与地面之间的第二电容器、以及连接在控制所述第二中间侧开关的切换的高压栅极驱动器的驱动电力端子与地面之间的第三电容器，并且所述第三电容器连接至将驱动电力输入至所述第一高压栅极驱动单元的末级的高压栅极驱动器的驱动电力输入端子以及将驱动电力输入至所述第二高压栅极驱动单元的末级的高压栅极驱动器的驱动电力输入端子；以及 二极管组，包括连接在所述第一高压栅极驱动单元的末级的高压栅极驱动器的驱动电力端子与所述第二高压栅极驱动单元的末级的高压驱动器的驱动电力端子之间的第一二极管、连接在所述第二高压栅极驱动单元的末级的高压栅极驱动器的驱动电力端子与控制所述第二中间侧开关的切换的高压栅极驱动器的驱动电力端子之间的第二二极管、以及连接在控制所述第二中间侧开关的切换的高压栅极驱动器的驱动电力端子与所述低压栅极驱动器的驱动电力端子之间的第三二极管。
5.根据权利要求4所述的栅极驱动电路，其中，所述栅极驱动电路包括: 第一操作模式，接通所述高压侧开关及所述第一中间侧开关并断开所述第二中间侧开关及所述低压侧开关，由此从所述逆变器单元输出具有正电压电平的交流电力并利用该电力给所述第一电容器充电； 第二操作模式，接通所述第一中间侧开关及所述第二中间侧开关并断开所述高压侧开关及所述低压侧开关，由此输出具有零电压电平的交流电力并利用该电力给所述第一电容器及所述第二电容器充电；以及 第三操作模式，接通所述第二中间侧开关及所述低压侧开关并断开所述高压侧开关及所述第一中间侧开关，由此输出具有负电压电平的交流电力并利用该电力给所述第二电容器及所述第三电容器充电。
6.根据权利要求5所述的栅极驱动电路，其中， 在所述第一操作模式下操作时，所述第一电容器从所述第二电容器接收电力，由此用所接收的电力充电， 在所述第二操作模式下操作时，所述第一电容器及所述第二电容器从所述第三电容器接收电力，由此用所接收的电力充电，并且 在所述第三操作模式下操作时，所述第二电容器及所述第三电容器接收所述驱动电力，由此用所述驱动电力充电。
7.根据权利要求4所述的栅极驱动电路，其中，所述栅极驱动电路包括: 第一操作模式，接通所述高压侧开关及所述低压侧开关并断开所述第一中间侧开关及所述第二中间侧开关，由此用所述电力给所述第三电容器充电， 第二操作模式，接通所述第一中间侧开关并断开所述高压侧开关、所述低压侧开关及所述第二中间侧开关，由此用所述电力给所述第一电容器充电， 第三操作模式，接通所述第二中间侧开关并断开所述高压侧开关、所述低压侧开关及所述第一中间侧开关，由此用所述电力给所述第二电容器充电，以及 第四操作模式，接通所述低压侧开关并断开所述高压侧开关及所述第一中间侧开关和所述第二中间侧开关，由此用所述电力给所述第三电容器充电。
8.根据权利要求5所述的栅极驱动电路，其中， 在所述第一操作模式下操作时，所述第三电容器接收所述驱动电力，由此用所接收的驱动电力充电， 在所述第二操作模式下操作时，所述第一电容器从所述第二电容器接收电力，由此用该电力充电， 在所述第三操作模式下操作时，所述第二电容器从所述第三电容器接收电力，由此用该电力充电，并且 在所述第四操作模式下操作时，所述第三电容器接收所述驱动电力，由此用所述驱动电力进行充电。
9.根据权利要求1所述的栅极驱动电路，其中，所述逆变器单元包括彼此并联连接的三个逆变器臂。
10.根据权利要求9所述的栅极驱动电路，进一步包括驱动所述三个逆变器臂的开关的第一栅极驱动单元、第二栅极驱动单元和第三栅极驱动单元。
11.根据权利要求10所述的栅极驱动电路，进一步包括第一自举单元、第二自举单元及第三自举单元，所述第一自举单元、所述第二自举单元及所述第三自举单元分割在切换所述三个逆变器臂的所述多个开关时生成的电压以将分割电压施加给各自的开关，并且分割被施加至所述第一栅极驱动单元、所述第二栅极驱动单元和所述第三栅极驱动单元的电压。
12.—种逆变器，包括: 逆变器单元，包括具有高压侧开关、第一中间侧开关及第二中间侧开关、以及低压侧开关的至少一个逆变器臂，所述高压侧开关、所述第一中间侧开关及所述第二中间侧开关以及所述低压侧开关顺序串联连接在提供具有预设电压电平的输入电力的输入电力端子与地面之间，并且根据对输出交流电力的控制来切换所述输入电力； 至少一个栅极驱动单元，包括第一高压栅极驱动单元、第二高压栅极驱动单元、控制所述第二中间侧开关的栅极驱动的高压栅极驱动器、以及控制所述低压侧开关的栅极驱动的低压栅极驱动器，所述第一高压栅极驱动单元具有在指示所述逆变器单元的切换控制的指令信号的输入端子与控制所述逆变器单元的切换的控制信号的输出端子之间彼此串联连接的多个高压栅极驱动器并且控制所述高压侧开关的栅极驱动，所述第二高压栅极驱动单元具有在所述指令信号的所述输入端子与所述控制信号的所述输出端子之间彼此串联连接的多个高压栅极驱动器并且控制所述第一中间侧开关的栅极驱动； 至少一个自举单元，根据所述栅极驱动单元的切换控制，分割在切换所述多个开关时所生成的电压以将分割电压施加给各自的开关。
13.根据权利要求12所述的逆变器，其中，所述自举单元包括: 电容器组，包括连接在所述第一高压栅极驱动单元的末级的高压栅极驱动器的驱动电力端子与地面之间的第一电容器、连接在所述第二高压栅极驱动单元的末级的高压栅极驱动器的驱动电力端子与地面之间的第二电容器、以及连接在控制所述第二中间侧开关的切换的高压栅极驱动器的驱动电力端子与地面之间的第三电容器，并且所述第三电容器连接至将驱动电力输入至所述第一高压栅极驱动单元的末级的高压栅极驱动器的驱动电力输入端子以及将驱动电力输入至所述第二高压栅极驱动单元的末级的高压栅极驱动器的驱动电力输入端子；以及 二极管组，包括连接在所述第一高压栅极驱动单元的末级的高压栅极驱动器的驱动电力端子与所述第二高压栅极驱动单元的末级的高压驱动器的驱动电力端子之间的第一二极管、连接在所述第二高压栅极驱动单元的末级的高压栅极驱动器的驱动电力端子与控制所述第二中间侧开关的切换的高压栅极驱动器的驱动电力端子之间的第二二极管、以及连接在控制所述第二中间侧开关的切换的高压栅极驱动器的驱动电力端子与所述低压栅极驱动器的驱动电力端子之间的第三二极管。
14.根据权利要求13所述的逆变器，其中，所述逆变器包括: 第一操作模式，接通所述高压侧开关及所述第一中间侧开关并断开所述第二中间侧开关及所述低压侧开关，由此从所述逆变器单元输出具有正电压电平的交流电力并利用该电力给所述第一电容器充电； 第二操作模式，接通所述第一中间侧开关及所述第二中间侧开关并断开所述高压侧开关及所述低压侧开关，由此输出具有零电压电平的交流电力并利用该电力给所述第一电容器及所述第二电容器充电；以及 第三操作模式，接通所述第二中间侧开关及所述低压侧开关并断开所述高压侧开关及所述第一中间侧开关，由此输出具有负电压电平的交流电力并利用该电力给所述第二电容器及所述第三电容器充电。
15.根据权利要求14所述的逆变器，其中，在所述第一操作模式下操作时，所述第一电容器从所述第二电容器接收电力，由此用所接收的电力充电， 在所述第二操作模式下操作时，所述第一电容器及所述第二电容器从所述第三电容器接收电力，由此用所接收的电力充电，并且 在所述第三操作模式下操作时，所述第二电容器及所述第三电容器接收所述驱动电力，由此用所述驱动电力充电。
16.根据权利要求13所述的逆变器，其中，所述逆变器包括: 第一操作模式，接通所述高压侧开关及所述低压侧开关并断开所述第一中间侧开关及所述第二中间侧开关，由此用所述电力给所述第三电容器充电， 第二操作模式，接通所述第一中间侧开关并断开所述高压侧开关、所述低压侧开关及所述第二中间侧开关，由此用所述电力给所述第一电容器充电， 第三操作模式，接通所述第二中间侧开关并断开所述高压侧开关、所述低压侧开关及所述第一中间侧开关，由此用所述电力给所述第二电容器充电，以及 第四操作模式，接通所述低压侧开关并断开所述高压侧开关及所述第一中间侧开关和所述第二中间侧开关，由此用所述电力给所述第三电容器充电。
17.根据权利要求16所述的逆变器，其中， 在所述第一操作模式下操作时，所述第三电容器接收所述驱动电力，由此用所接收的驱动电力充电， 在所述第二操作模式下操作时，所述第一电容器从所述第二电容器接收电力，由此用该电力充电， 在所述第三操作模式下操作时，所述第二电容器从所述第三电容器接收电力，由此用该电力充电，并且 在所述第四操作模式下操作时，所述第三电容器接收所述驱动电力，由此用所述驱动电力进行充电。
18.根据权利要求13所述的逆变器，其中，所述逆变器单元包括彼此并联连接的三个逆变器臂。
19.根据权利要求18所述的逆变器，进一步包括驱动所述三个逆变器臂的开关的第一栅极驱动单元、第二栅极驱动单元和第三栅极驱动单元。
20.根据权利要求19所述的逆变器，进一步包括第一自举单元、第二自举单元及第三自举单元，所述第一自举单元、所述第二自举单元及所述第三自举单元分割在切换所述三个逆变器臂的所述多个开关时生成的电压以将分割电压施加给各自的开关，并且分割被施加至所述第一栅极驱动单元、所述第二栅极驱动单元和所述第三栅极驱动单元的电压。
【文档编号】H02M7/537GK103715873SQ201310066163
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年3月1日 优先权日:2012年10月4日
【发明者】郑仁和, 徐范锡 申请人:三星电机株式会社