用于可控硅的驱动电路以及交流模块的电路的制作方法_2

文档序号:9202321阅读:来源:国知局
的副边电压小于原边电压,能够满足可控硅QO处的电压值较小的要求。并且,变压器Tl的副边电流大于原边电流,能够为可控硅QO的导通电流提供保障,并且,变压器Tl的原边电流较小,能够减小电阻Rl处的损耗。
[0043]可理解,由于可控硅QO门极的导通电压只有IV左右,驱动电流的范围为3A?40mA ;因此,可以通过调节变压器Tl的原副边匝比以调整可控硅QO的电压和电流。
[0044]例如,可以调节N的大小,使得变压器Tl的副边电压的大小位于0.5?IV之间。
[0045]本发明实施例中,驱动电路100具有两个输出端,可以称为驱动电路100的第一输出端和驱动电路100的第二输出端。可理解,驱动电路100的第一输出端和驱动电路100的第二输出端可以分别对应倍压整流107的第一输出端和倍压整流104的第二输出端。
[0046]因此,驱动电路100的第一输出端和驱动电路100的第二输出端分别用于连接可控硅QO的控制极G和阴极K。例如,可以是驱动电路100的第一输出端与可控硅QO的控制极G连接,驱动电路100的第二输出端与可控硅QO的阴极K连接。
[0047]可选地,驱动电路100的第一输出端可以通过驱动电阻R2与可控硅QO的控制极G连接,并且,该驱动电阻R2的阻值大小可以为零。
[0048]其中,限流单元102能够限制隔离电流转换单元103的变压器Tl原边绕组的工作电流。隔离电流转换单元103,原副边的匝比为N,利用变压器Tl原副边电流与匝比N成反比的原理,当N>1时,使反射到原边的驱动电流降低,减少原边限流单元102的损耗。同时该单元提供隔离功能,可以控制不共地条件下可控硅QO的触发。
[0049]倍压整流104作为可控硅驱动源,可以提供较高的初始触发电流,使可控硅QO可靠触发,同时减小倍压整流104的电容容量,也可以降低驱动损耗。
[0050]倍压整流是利用二极管的整流和导引作用,将电压分别贮存到各自的电容上,然后把它们按极性相加的原理串接起来,输出高于输入电压的高压来。其中,若在半个电压周期内对一个电容充电,则在另半个电压周期内对另一个电容充电。
[0051]可理解,当变压器Tl的副边电压方向为顺时针方向时,倍压整流104为电容C2充电;当变压器Tl的副边电压方向为逆时针方向时,倍压整流104为电容C3充电。
[0052]具体地,图3所示的驱动电路100中,Rl的阻值远远大于R2的阻值,即R1?R2。换句话说,R2与Rl的比值小于预设的阈值m,即R2/Rl〈m,其中,m为小于I的非负数,即O ^ m<lo且m的大小可以是预定的,例如m = 0.01。可理解,驱动电阻R2的值可以为零。倍压整流104可以获得较高的峰值触发电流,保证可控硅可靠导通。当R2 = O时,倍压整流104的输出电压被可控硅QO的输入门极电压箝位,驱动电流i_gt通过N:1变压器Tl,电流折算到原边减小1/N,这样在限流单元102电阻Rl上产生的损耗,就减少到原先的1/N,大大减小了驱动损耗,同时触发可靠性也得到提高。
[0053]另外,本发明实施例中,还可以通过减小C2与C3的比值(即C2/C3)进一步明显降低驱动损耗。
[0054]举例来说,若假设驱动模块101的输出的驱动信号为Vab,变压器Tl的输入的驱动信号为Vcd,可控硅QO的驱动电流为i_gt,图5示出了针对图3所示的电路的仿真结果。可见,在可控硅QO工作电流断续的情况下,也可以实现可靠导通。
[0055]图6是本发明一个实施例的交流模块的电路的示意图。图6所示的交流模块(ACMODULE)的电路600包括:直流变换电路200、逆变电路300、可控硅QO以及用于可控硅QO的驱动电路100。
[0056]其中,直流变换电路200用于进行直流到直流(DC/DC)的变换。逆变电路300连接在所述直流变换电路200与交流电之间,用于进行直流与交流之间的逆变换。可控硅QO连接在所述交流电与所述直接变换电路200之间。驱动电路100与所述可控硅QO的控制极G连接,用于驱动所述可控硅QO接通和断开。驱动电路100可以前述图3的实施例中的驱动电路100的描述。
[0057]其中,交流电是指图6所示的EMI的输出。
[0058]如图所示,可控硅QO 了连接在逆变电路300与直流变换电路200之间。并且,图6所示的电路600还可进一步包括限流电阻R11,与可控硅QO并联连接。
[0059]这样,本发明实施例中,在AC/DC转换中,实现半导体器件替代机械式的继电器作为软启动电路,提升可靠性,使电路设计小型化。这种高效、连续触发可控硅电路可以适用于各种不同的工作场景,特别是在可控硅工作电流断续的情况下,也能实现可靠开通。
[0060]本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能宄竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0061]所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0062]在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0063]所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0064]另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0065]所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory, ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0066]以上所述,仅为本发明的【具体实施方式】,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种用于可控硅的驱动电路(100),其特征在于,包括驱动模块(101)、限流单元(102)、隔离电流转换单元(103)和倍压整流(104); 所述驱动模块(101)用于产生驱动信号,并且所述驱动模块(101)与所述隔离电流转换单元(103)的原边连接; 所述限流单元(102)串联连接在所述驱动模块(101)和所述隔离电流转换单元(103)之间; 所述隔离电流转换单元(103)的副边与所述倍压整流(104)的第一输入端和第二输入端分别连接; 所述倍压整流的第一输出端用于与所述可控硅的控制极G连接,所述倍压整流的第二输出端用于与所述可控硅的阴极K连接。2.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于,所述驱动模块包括驱动芯片,所述限流单元包括与所述隔离电流转换单元的原边串联连接的电阻Rl和电容Cl。3.根据权利要求2所述的驱动电路,其特征在于,所述倍压整流的第一输出端通过驱动电阻R2与所述可控硅的控制极G连接。4.根据权利要求3所述驱动电路,其特征在于,所述驱动电阻R2与所述电阻Rl的比值小于预设的阈值,且所述阈值为小于I的非负数。5.根据权利要求3或4所述的驱动电路,其特征在于,所述驱动电阻R2的值为零。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的驱动电路,其特征在于,所述隔离电流转换单元包括变压器,并且所述变压器的原副边匝比为N:1,其中,N>1。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的驱动电路,其特征在于,所述倍压整流为二倍整流电路,包括二极管VDl和VD2,电容C2和C3。8.一种交流模块的电路(600),其特征在于,包括: 直流变换电路(200),用于进行直流到直流的变换; 逆变电路(300),连接在所述直流变换电路(200)与交流电之间,用于进行直流与交流之间的逆变换; 可控硅(QO),连接在所述交流电与所述直接变换电路(200)之间; 以及 权利要求1至7任一项所述的用于所述可控硅(QO)的驱动电路(100),与所述可控硅(QO)的控制极连接,用于驱动所述可控硅(QO)接通和断开。9.根据权利要求8所述的交流模块的电路,其特征在于,还包括: 限流电阻,与所述可控硅并联连接。10.根据权利要求8或9所述的交流模块的电路,其特征在于,所述可控硅连接在所述逆变电路与所述直流变换电路之间。
【专利摘要】本发明实施例提供了一种可控硅的驱动电路,包括驱动模块、限流单元、隔离电流转换单元和倍压整流;所述驱动模块用于产生驱动信号,并且所述驱动模块与所述隔离电流转换单元的原边连接;所述限流单元串联连接在所述驱动模块和所述隔离电流转换单元之间;所述隔离电流转换单元的副边与所述倍压整流的第一输入端和第二输入端分别连接;所述倍压整流的第一输出端用于与所述可控硅的控制极G连接,所述倍压整流的第二输出端用于与所述可控硅的阴极K连接。这样,能够使电路设计小型化,并且能够提升可靠性。
【IPC分类】H02M7/155
【公开号】CN104917405
【申请号】CN201510244578
【发明人】樊晓东
【申请人】华为技术有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月14日
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