用于同步控制串联连接的电子开关的电路的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于同步控制串联连接的电子开关的电路，其包括串联连接的第一电子开关及第二电子开关、第一及第二激励电路、磁耦合配置的第一及第二电感。该第一及第二激励电路用于分别控制该第一及第二电子开关的通断。该第一电感电性耦合在该第一激励电路与该第一电子开关之间，用于将第一激励电路发出的切换控制信号传输至该第一电子开关。该第二电感电性耦合在该第二激励电路与该第二电子开关之间，用于将第二激励电路发出的切换控制信号传输至该第二电子开关。该电路可实现同步控制该串联连接的第一电子开关及第二电子开关。
【专利说明】用于同步控制串联连接的电子开关的电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电路，特别涉及一种用于同步控制串联连接的至少两个电子开关通断的电路。
【背景技术】
[0002]很多情况下，交流马达的电源供应来自于直流电源，为将直流电源转换至交流电源，通常需要逆变器(inverter)来实现。一般地，逆变器通常包括若干相电路(对应多相交流电输出)，每一相电路均包括两个开关单元，通过适当的控制系统来控制上述相电路中开关单元的通断，即可实现直流电源转换至交流电源的功能。
[0003]对于一些高电压要求的交流马达来说，例如高电压水泵、高电压压缩机等设备，所应用的逆变器上的每一开关单元将流过较高电压水平的电流。典型地，该开关单元为晶体管组成，例如绝缘栅双极型晶体管(insulated gatebipolar transistor, IGBT)。若仅用一个IGBT来作为一个开关单元，该一个IGBT可能不能承受流过其上的电压，为了避免损坏器件，通常使用至少两个串联连接的IGBT来作为一个开关单元，这样可以将电压平均分担至每一个串联的IGBT上，从而不会损坏每一个器件。
[0004]上述串联连接IGBT虽然能实现平均分担电压的功能，但必须要满足该至少两个串联的IGBT被同步的控制通断，若出现同步误差的话，则仍会导致其中一个IGBT将承受整个电压负荷，进而损毁该器件。考虑到IGBT器件的产品特性及控制系统的控制精确性，对于该至少两个串联的IGBT的同步控制将会很复杂，目前现有的同步控制方法通常应用价格昂贵及设计复杂集成电路来实现。
[0005]所以，需要提供一种新的成本低且设计简单的电路来解决上述问题。
【发明内容】
[0006]现在归纳本发明的一个或多个方面以便于本发明的基本理解，其中该归纳并不是本发明的扩展性纵览，且并非旨在标识本发明的某些要素，也并非旨在划出其范围。相反，该归纳的主要目的是在下文呈现更详细的描述之前用简化形式呈现本发明的一些概念。
[0007]本发明的一个方面在于提供一种用于同步控制串联连接的电子开关的电路。该电路包括:
[0008]串联连接的第一电子开关及第二电子开关；
[0009]第一及第二激励电路，用于分别控制该第一及第二电子开关的通断；及
[0010]磁耦合配置的第一及第二电感；其中:
[0011]该第一电感电性耦合在该第一激励电路与该第一电子开关之间，用于将第一激励电路发出的切换控制信号传输至该第一电子开关；
[0012]该第二电感电性耦合在该第二激励电路与该第二电子开关之间，用于将第二激励电路发出的切换控制信号传输至该第二电子开关。
[0013]本发明的另一个方面在于提供另一种用于同步控制串联连接的电子开关的电路。该电路包括:
[0014]串联连接的第一电子开关、第二电子开关及第三电子开关；
[0015]第一、第二及第三激励电路，用于分别控制该第一、第二及第三电子开关的通断；
[0016]磁耦合配置的第一及第二电感；及
[0017]磁耦合配置的第三及第四电感；其中:
[0018]该第一电感电性耦合在该第一激励电路与该第一电子开关之间，用于将第一激励电路发出的切换控制信号传输至该第一电子开关；
[0019]该第二及第三电感串联连接后电性耦合在该第二激励电路与该第二电子开关之间，用于将第二激励电路发出的切换控制信号传输至该第二电子开关；
[0020]该第四电感电性耦合在该第三激励电路与该第三电子开关之间，用于将第三激励电路发出的切换控制信号传输至该第三电子开关。
[0021]相较于现有技术，本发明用于同步控制串联连接的电子开关的电路，通过在至少两个串联连接的电子开关与其对应的两个激励电路之间设置磁耦合的电感，从而在该至少两个激励电路出现同步误差时，通过该磁耦合的电感的电流耦合功能进行同步调整，即可实现该至少两个激励电路输出至电子开关的切换控制信号的同步，从而避免因同步误差而造成的器件损坏，并且该电路结构简单、成本低廉。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]通过结合附图对于本发明的实施方式进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中:
[0023]图1为一种直流转交流的电路的示意图。
[0024]图2为本发明用于同步控制串联连接的两个电子开关的电路的较佳实施方式的电路图。
[0025]图3为图2中两个磁耦合的电感的较佳实施方式的示意图。
[0026]图4为图2电路在设置两个磁耦合的电感及不设置两个磁耦合的电感时的电流及电压波形的比对示意图。
[0027]图5为本发明用于同步控制串联连接的多个电子开关的电路的较佳实施方式的电路图。
[0028]图6为本发明用于同步控制串联连接的两个电子开关的电路的另一较佳实施方式的电路图。
[0029]图7为图1直流转交流的电路的部分详细示意图。
[0030]图8为图7直流转交流的电路中的一相电路的较佳实施方式的详细示意图。
[0031]图9为图8中钳位电路的较佳实施方式的示意图。
[0032]图10为图8中钳位电路的激励电路输出的切换控制信号的一种波形示意图。
[0033]图11为图8中钳位电路的另一较佳实施方式的示意图。
[0034]图12为本发明用于同步控制串联连接的两个电子开关的电路的另一较佳实施方式的电路图。
【具体实施方式】[0035]以下将描述本发明的【具体实施方式】，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。
[0036]除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属【技术领域】内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。
[0037]请参考图1，为一种直流转交流的电路10的示意图。作为一个例子，该直流转交流的电路10包括一个直流电源11、一个多相逆变器12 (如三相逆变器)、一个交流马达13及一个控制系统14。该控制系统14输出控制命令来控制该逆变器12工作，使该直流电源11的直流电转换为可驱动该交流马达13运作的交流电。该直流转交流的电路10可能还包括其他的元件，例如图中示出的二极管D1及电容器Cl(即直流链路，DC Link)，可能还包括其他未示出的元件，这里为方便说明，仅给出了直流转交流的电路10简化了的示意图。
[0038]该逆变器12包括若干开关单元，例如图示所示的六个开关单元K1-K6，对应一个三相逆变器。该交流马达13可能需要一个高电压来驱动，因此每一个开关单元K1-K6均需要承受该高电压。为了防止该开关单元K1-K6被该高电压损毁，每一个开关单元K1-K6均被配置为至少包括两个串联连接的电子开关来作为一个开关单元，例如应用两个串联连接的IGBT来作为一个开关单元。如此，该串联连接的电子开关可平均分担该高电压，即每一个电子开关上将承受较低的电压，从而不会损坏每一个电子开关。该串联连接的电子开关的数量及类型均可根据实际需要进行调整，例如若该高电压很高时，可应用更多数量的串联连接的电子开关。
[0039]另外，对于每一个开关单元K1-K6来说，其上的串联连接的电子开关需要满足被同步的控制通断。以下段落将给出具体的实施方式来说明该控制系统14通过低成本及结构简单的电路来实现对串联连接的电子开关进行同步控制。
[0040]请参考图2，为本发明用于同步控制串联连接的电子开关的电路140的较佳实施方式的电路图。在该实施方式中，该串联连接的电子开关为图1中的开关单元K1，其包括两个串联连接的IGBT电子开关Q1及Q2。其他实施方式中，该电子开关的数量和类型可以根据实际需要进行调整，不拘泥于本实施方式给出的例子。其他的开关单元K2-K6与开关单元K1的结构相同，故这里不再赘述。[0041]典型地，该电路140包括两个激励电路141及142，用于根据控制系统14的控制命令分别控制该两个电子开关Ql及Q2的通断。该激励电路141包括一个驱动端Gl及一个接地端El。该驱动端Gl电性耦合至该电子开关Ql的栅极，该接地端El电性耦合至该电子开关Ql的发射极。同样地，该激励电路142包括一个驱动端G2及一个接地端E2。该驱动端G2电性耦合至该电子开关Q2的栅极，该接地端E2电性耦合至该电子开关Q2的发射极。该激励电路141及142输出切换控制信号至对应电子开关的栅极，即可控制其通断。
[0042]为了实现通过该激励电路141及142同步控制该电子开关Ql及Q2，该电路14进一步包括由两个磁耦合配置的电感LI及L2组成的同步调整电路144。其中，该电感LI电性耦合在该驱动端Gl与该电子开关Ql的栅极之间，该电感L2电性耦合在该驱动端G2与该电子开关Q2的栅极之间。
[0043]请参考图3，为图2中两个磁耦合的电感LI及L2的较佳实施方式的示意图。该实施方式中，该两个磁耦合的电感LI及L2包括一个共用的磁芯，例如一个环形的磁芯1441、一个第一线圈1442及一个第二线圈1443。该第一线圈1442及第二线圈1443分别缠绕在该磁芯1441的不同位置，例如对称缠绕在该磁芯1441上。该第一线圈1442与该磁芯1441作为该同步调整电路144中的电感LI，该第二线圈1443与该磁芯1441作为该同步调整电路144中的电感L2。为避免该第一线圈1442与该第二线圈1443之间产生电压干扰，该第一线圈1442与该第二线圈1443之间进行了绝缘隔离设置，例如空气隔离设置。进一步地，在一些实施方式中，该第一线圈1442与第二线圈1443的匝数比被设置为1:1。其他实施方式中，该磁芯1441的形状可以调整，例如可改为矩形等。
[0044]请结合图4再次参考图2，图4为图2电路140在设置两个磁耦合的电感L1、L2及不设置该两个磁耦合的电感LI及L2时的电流及电压波形的比对示意图。为方便说明，这里假设该激励电路141的驱动电压VGl与该激励电路142的驱动电压VG2之间存在一个时间差AT，即激励电路141与激励电路142工作不同步。作为一个例子，该驱动电压VGl比驱动电压VG2产生的快。
[0045]当电路140中没有设置该两个磁耦合的电感LI及L2时，即该驱动端Gl直接电性耦合至该电子开关Ql的栅极，该驱动端G2直接电性耦合至该电子开关Q2的栅极。当该驱动电压VGl (即至电子开关Ql的切换控制信号)到达上升沿时，该电子开关Ql导通，而当驱动电压VGl到达下降沿时，该电子开关Ql截止。同理，当该驱动电压VG2(即至电子开关Q2的切换控制信号)到达上升沿时，该电子开关Q2导通，而当驱动电压VG2到达下降沿时，该电子开关Q2截止。
[0046]由于该驱动电压VGl与驱动电压VG2之间存在时间差ΛΤ，流经该电子开关Ql的栅极的驱动电流IGl将不与流经该电子开关Q2的栅极的驱动电流IG2同步。换句话说，该驱动电流IGl比驱动电流IG2要快(参见图4中的虚线)。进而，在导通时间间隔ΛΤ(οη)，该电子开关Q2上的集电极-发射极电压VCE2要比该电子开关Ql上的集电极-发射极电压VCEl要大很多(参见图4中的虚线)，如此可能将导致该电子开关Q2的损毁。同样地，在截止时间间隔Λ T (off)，该电子开关Ql上的集电极-发射极电压VCEl要比该电子开关Q2上的集电极-发射极电压VCE2要大很多(参见图4中的虚线)，如此可能将导致该电子开关Ql的损毁。
[0047]当电路140中设置该两个磁耦合的电感LI及L2时，即该驱动端Gl通过该电感L1电性耦合至该电子开关Q1的栅极，该驱动端G2通过该电感L2电性耦合至该电子开关Q2的栅极。此时，该两个串联连接的电子开关Q1及Q2之间存在的电压不平衡将有效地降低，进而实现切换控制信号的同步控制。具体地，在导通时间间隔ΛΤ(οη)，该电子开关Q1较电子开关Q2导通较快，因此该驱动电流IG1比驱动电流IG2要早产生。由于电感L1与L2为磁稱合配置，故将在电感L1的线圈1442中感应出正电压(positive voltage),而在电感L2的线圈1443中感应出负电压(negative voltage),该感应的正负电压可同步该驱动电流IG1与驱动电流IG2，并将该两电流同步调整为一个同步驱动电流1n (参见图4中的实线)，进而同步该电子开关Q2上的集电极-发射极电压VCE2与该电子开关Q1上的集电极-发射极电压VCE1， 并将该两电压同步调整为一个同步上的集电极-发射极电压Von(参见图4中的实线)。
[0048]同理，在截止时间间隔Λ T (off)，该驱动电流IG1与驱动电流IG2被同步调整为一个同步驱动电流1ff (参见图4中的实线)，进而同步该电子开关Q2上的集电极-发射极电压VCE2与该电子开关Q1上的集电极-发射极电压VCE1，并将该两电压同步调整为一个同步上的集电极-发射极电压Voff(参见图4中的实线)。如此，通过增加由两个磁耦合的电感L1及L2组成的同步调整电路144，可同步传输至该电子开关Q1及Q2的切换控制信号，因此即使在激励电路141及142的驱动电压之间存在时间差的情况下也能保证该两个串联连接的电子开关Q1及Q2被同步控制，进而保证了每一个电子开关上承受的电压均在允许的范围内，不会造成器件损毁。
[0049]如之前所述，每一个开关单元，例如开关单元K1，均包括至少两个串联连接的电子开关来组成对应的开关单元。当串联连接的电子开关的数量大于2时，该同步调整电路144的数量也将相应的增加。一般来说，串联连接的电子开关的数量等于对应同步调整电路144的数量加1。图5给出了本发明用于同步控制串联连接的多个电子开关Q1，Q2…Qn的电路140的较佳实施方式的电路图。
[0050]在图5的实施方式中，除了第一个激励电路141及最后一个激励电路143η以外，对于其他每一个激励电路来说，其对应的驱动端(如G2)依次连接至一个同步调整电路144中的电感L1及上一层相邻的同步调整电路144中的电感L2后再连接至对应电子开关的控制端(栅极)。如此，所有同步调整电路144中的电感L1及电感L2均形成了磁耦合配置，SP可同步控制所有的串联连接的电子开关Ql，Q2…Qn的通断。图5实施方式的实现原理同图2实施方式的实现原理相似，这里不再赘述。
[0051]基于图2的实施方式，图6进一步给出了另一个较佳实施方式。该实施方式进一步包括了两个钳位二极管D1及D2。该钳位二极管D1电性耦合在一个直流电源Vcc与该电子开关Q1的栅极之间，用于提供一个钳位电压给该电子开关Q1。该钳位二极管D2电性耦合在一个直流电源Vcc与该电子开关Q2的栅极之间，用于提供一个钳位电压给该电子开关Q2。在图示的实施方式中，该直流电源Vcc为激励电路141及142的电压源，其他实施方式中，该直流电源Vcc也可为单独设置的独立电源。该直流电源Vcc的电压小于该电子开关Q1及Q2的栅极电压所能承受的最大电压值，以确保电子开关Q1及Q2的栅极电压不超过其最大允许值。同理，对于图5的实施方式，每一个激励电路上也可进一步提供一个钳位二极管来防止对应的电子开关的控制端的电压超过最大允许值。
[0052]请参考图7，为图1直流转交流的电路10的部分详细示意图。作为一个例子，每一个开关单元K1-K6均包括两个串联连接的电子开关Ql及Q2。在其他实施方式中，串联连接的电子开关的数量、类型及电路10的相位数量均可根据需要进行调整，这里仅是为了方便说明而给出一个较简单结构的例子。当该电路10为一个多电平电路时，对于每一个串联连接的电子开关Ql、Q2，进一步包括一个钳位电路146以提供至少两个不同的钳位电压控制给对应的电子开关，以满足其在不同电平控制状态下的电压钳位要求。
[0053]为了方便说明，图8仅示意出了图7中电路10的一个相电路，其他相电路与之相似，不再赘述。在图8中，该控制系统14根据具体的工作状态输出控制信号来切换钳位电路146的钳位电压水平。
[0054]例如，当该开关单元Kl的串联连接的电子开关Ql及Q2被操作在一个低电压水平时，例如当开关单元Kl维持在直流链路上的电压的一半(如工作在斩波模式，Choppingmode)时，则连接至电子开关Ql及Q2的钳位电路146被切换至一个对应的低电压钳位模式，以提供一个较低水平的钳位电压给该两个电子开关Ql及Q2。当该开关单元Kl的串联连接的电子开关Ql及Q2被操作在一个高电压水平时，例如当开关单元Kl维持在直流链路上的整个电压(如工作在续流模式，Freewheeling mode)时,则连接至电子开关Ql及Q2的钳位电路146被切换至一个对应的高电压钳位模式，以提供一个较高水平的钳位电压给该两个电子开关Ql及Q2。基于对开关单元不同的操作状态，该钳位电路146可动态的调整提供至该开关单元Kl及K2上的钳位电压水平，以避免该相电路中的开关单元Kl与K2之间产生击穿(shoot-through)的可能。
[0055]请参考图9，为图8中钳位电路146的较佳实施方式的示意图。该钳位电路146包括电阻R、二极管D、第一稳压二极管DaO、第二稳压二极管Dal、电子开关Kal及激励电路1462。该第一稳压二极管DaO的阴极连接至对应电子开关Ql的集电极，该第一稳压二极管DaO的阳极连接至该第二稳压二极管Dal的阴极，该第二稳压二极管Dal的阳极连接至该二极管D的阳极，该二极管D的阴极通过该电阻连接至该电子开关Ql的栅极。该电阻R及二极管D提供限流和电流方向控制功能，其他实施方式中也可根据需要删除或增加其他的功能器件。该电子开关Kal连接在该第二稳压二极管Dal的两端，该激励电路1462用于根据控制系统14的控制命令来控制电子开关Kal的通断。该电子开关Kal可以为晶体管开关如IGBT或其他类型的电子开关如继电器等。
[0056]当该电子开关Kal被控制导通时，该第二稳压二极管Dal将不作用于该钳位电路146,而仅第一稳压二极管DaO作用于该钳位电路146,即此时该钳位电路146提供一个较低的钳位电压给该电子开关Q1。当该电子开关Kal被控制截止时，该第二稳压二极管Dal及第一稳压二极管DaO都将作用于该钳位电路146，即此时该钳位电路146提供一个较高的钳位电压给该电子开关Q1。其他实施方式中，该钳位电路146可也设计成其他的电路结构来提供不同电压水平的钳位电压，例如应用电压调整芯片来实现等。
[0057]请参考图10，为图8中钳位电路146的激励电路1462输出的切换控制信号Vcmd的一种波形示意图。在该实施方式中，该切换控制信号Vcmd的波形为方形波。在时间段0-Τ1、Τ2-Τ3、Τ4-Τ5时，该电子开关Kal被控制为导通，而在时间段Τ1_Τ2、Τ3_Τ4时，该电子开关Kal被控制为截止。可以理解，该切换控制信号Vcmd是由该电路10实际输出的电压水平来确定的，具体由控制系统14事先编程确定，这里不再详细描述。
[0058]请参考图11，为图8中钳位电路146的另一较佳实施方式的示意图。相较于图9的实施方式，该实施方式进一步提供若干串联连接的稳压二极管DaO、Dal、Da2*“Dan,若干电子开关Kal、Ka2...Kan,及若干激励电路1462。该若干电子开关Kal、Ka2*“Kan分别连接在该若干稳压二极管Dal、Da2*“Dan的两端，该若干激励电路1462分别用于控制该若干电子开关Kal、Ka2-Kan的通断。根据上述原理易知，该钳位电路146可切换数量大于2的钳位电压给对应的电子开关。
[0059]请参考图12，为本发明用于同步控制串联连接的两个电子开关Q1及Q2的电路140的另一较佳实施方式的电路图。相较于图6的实施方式，进一步提供了两个钳位电路146 (参见图9)，以提供至少两个钳位电压给该两个电子开关Q1及Q2。
[0060]虽然结合特定的实施方式对本发明进行了说明，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于覆盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。
【权利要求】
1.一种用于同步控制串联连接的电子开关的电路，其特征在于:该电路包括:串联连接的第一电子开关及第二电子开关；第一及第二激励电路，用于分别控制该第一及第二电子开关的通断；及磁耦合配置的第一及第二电感；其中:该第一电感电性耦合在该第一激励电路与该第一电子开关之间，用于将第一激励电路发出的切换控制信号传输至该第一电子开关；该第二电感电性耦合在该第二激励电路与该第二电子开关之间，用于将第二激励电路发出的切换控制信号传输至该第二电子开关。
2.如权利要求1所述的用于同步控制串联连接的电子开关的电路，其中该第一及第二电子开关为绝缘栅双极型晶体管。
3.如权利要求2所述的用于同步控制串联连接的电子开关的电路，其中该第一激励电路的驱动端通过该第一电感电性耦合至该第一电子开关的栅极，该第一激励电路的接地端电性耦合至该第一电子开关的发射极；该第二激励电路的驱动端通过该第二电感电性耦合至该第二电子开关的栅极，该第二激励电路的接地端电性耦合至该第二电子开关的发射极。
4.如权利要求1所述的用于同步控制串联连接的电子开关的电路，其中该第一及第二电感包括一个 共用的磁芯、一个第一线圈及一个第二线圈，该第一线圈缠绕在该磁芯上作为该第一电感，该第二线圈缠绕在该磁芯上作为该第二电感。
5.如权利要求4所述的用于同步控制串联连接的电子开关的电路，其中该磁芯为环形。
6.如权利要求4或5所述的用于同步控制串联连接的电子开关的电路，其中该第一及第二线圈对称的缠绕在该磁芯的不同位置上。
7.如权利要求4所述的用于同步控制串联连接的电子开关的电路，其中该第一线圈与第二线圈的匝数比被设置为1:1。
8.如权利要求4所述的用于同步控制串联连接的电子开关的电路，其中该第一线圈与该第二线圈之间为绝缘隔离设置。
9.如权利要求1所述的用于同步控制串联连接的电子开关的电路，其中该电路进一步包括:第一钳位二极管，电性耦合在一个直流电源与该第一电子开关之间，用于提供一个钳位电压给该第一电子开关；及第二钳位二极管，电性耦合在一个直流电源与该第二电子开关之间，用于提供一个钳位电压给该第二电子开关。
10.如权利要求1或9所述的用于同步控制串联连接的电子开关的电路，其中该电路进一步包括:第一钳位电路，用于提供至少两个不同的钳位电压给该第一电子开关；及第二钳位电路，用于提供至少两个不同的钳位电压给该第二电子开关。
11.如权利要求10所述的用于同步控制串联连接的电子开关的电路，其中该第一及第二钳位电路中的任意一个包括:串联连接的第一及第二稳压二极管，电性耦合在对应的电子开关的两端；第三电子开关，电性耦合在该第二稳压二极管的两端?’及 第三激励电路，用于控制该第三电子开关的通断。
12.如权利要求11所述的用于同步控制串联连接的电子开关的电路，其中该第一及第二钳位电路中的任意一个还包括: 至少一个与该第一及第二稳压二极管串联连接的第三稳压二极管； 至少一个第四电子开关，分别电性耦合在该至少一个第三稳压二极管的两端；及 至少一个第四激励电路，用于分别控制该至少一个第四电子开关的通断。
13.如权利要求11所述的用于同步控制串联连接的电子开关的电路，其中该第一及第二钳位电路中的任意一个还包括与该第一及第二稳压二极管串联连接的二极管及电阻。
14.如权利要求11所述的用于同步控制串联连接的电子开关的电路，其中该第一及第二电子开关为绝缘栅双极型晶体管，该串联连接的第一及第二稳压二极管电性耦合在对应的电子开关的栅极及集电极之间。
15.一种用于同步控制串联连接的电子开关的电路，其特征在于:该电路包括: 串联连接的第一电子开关、第二电子开关及第三电子开关； 第一、第二及第三激励电路，用于分别控制该第一、第二及第三电子开关的通断； 磁耦合配置的第一及第二电感；及 磁耦合配置的第三及第四电感；其中: 该第一电感电性耦合在该第一激励电路与该第一电子开关之间，用于将第一激励电路发出的切换控制信号传输至该第一电子开关； 该第二及第三电感串联连接后电性耦合在该第二激励电路与该第二电子开关之间，用于将第二激励电路发出的切换控制信号传输至该第二电子开关； 该第四电感电性耦合在该第三激励电路与该第三电子开关之间，用于将第三激励电路发出的切换控制信号传输至该第三电子开关。
16.如权利要求15所述的用于同步控制串联连接的电子开关的电路，其中该第一、第二及第三电子开关为绝缘栅双极型晶体管。
17.如权利要求15所述的用于同步控制串联连接的电子开关的电路，其中: 该第一激励电路的驱动端通过该第一电感电性耦合至该第一电子开关的栅极，该第一激励电路的接地端电性耦合至该第一电子开关的发射极； 该第二激励电路的驱动端依次通过该第二及第三电感电性耦合至该第二电子开关的栅极，该第二激励电路的接地端电性耦合至该第二电子开关的发射极； 该第三激励电路的驱动端通过该第四电感电性耦合至该第三电子开关的栅极，该第三激励电路的接地端电性耦合至该第三电子开关的发射极。
18.如权利要求15所述的用于同步控制串联连接的电子开关的电路，其中该第一及第二电感包括一个共用的第一磁芯、一个第一线圈及一个第二线圈，该第一线圈缠绕在该第一磁芯上作为该第一电感，该第二线圈缠绕在该第一磁芯上作为该第二电感；其中该第三及第四电感包括一个共用的第二磁芯、一个第三线圈及一个第四线圈，该第三线圈缠绕在该第二磁芯上作为该第三电感，该第四线圈缠绕在该第二磁芯上作为该第四电感。
19.如权利要求15所述的用于同步控制串联连接的电子开关的电路，其中该电路还包括:第一钳位二极管，电性耦合在一个直流电源与该第一电子开关之间，用于提供一个钳位电压给该第一电子开关；第二钳位二极管，电性耦合在一个直流电源与该第二电子开关之间，用于提供一个钳位电压给该第二电子开关；及第三钳位二极管，电性耦合在一个直流电源与该第三电子开关之间，用于提供一个钳位电压给该第三电子开关。
20.如权利要求15或19所述的用于同步控制串联连接的电子开关的电路，其中该电路进一步包括:第一钳位电路，用于提供至少两个不同的钳位电压给该第一电子开关；第二钳位电路，用于提供至少两个不同的钳位电压给该第二电子开关；及第三钳 位电路，用于提供至少两个不同的钳位电压给该第三电子开关。
【文档编号】H03K17/90GK103731127SQ201210392576
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年10月16日 优先权日:2012年10月16日
【发明者】吴涛, 张颖奇, 张帆, 陈昆仑, 郝欣 申请人:通用电气公司