[发明专利]一种功率开关串联电路及其控制方法

权利要求书

1.一种功率开关串联电路，其特征在于，所述功率开关串联电路包括：

多个串联模块，相邻的串联模块间通过各自的功率开关串联连接，并且所述多个串联模块中的至少一串联模块包括：

一功率开关，具有一第一端、一第二端和一第三端，所述第一端用于控制所述功率开关导通或关断，所述第二端连接至相邻的一串联模块中的功率开关，以及所述第三端连接至相邻的另一串联模块中的功率开关；以及

一检测模块，包括一检测单元和一隔离单元，所述检测单元用于检测所述功率开关的第二端和第三端之间的电压是否过压，以及所述隔离单元根据所检测的电压输出一电压检测信号；

一控制模块，电性连接至所述隔离单元，用于接收所述电压检测信号并输出与所述电压检测信号相对应的一控制信号；以及

一驱动模块，电性连接至所述控制模块，用于将所述控制信号进行放大处理，以驱动每一串联模块中的功率开关导通或关断；

其中，当所检测的电压高于一第一阈值电压时，所述电压检测信号为一过压信号，并且所述控制模块输出与所述过压信号相对应的控制信号，以便关断每一串联模块中的功率开关。

2.根据权利要求1所述的功率开关串联电路，其特征在于，所述隔离单元为一光耦合器。

3.根据权利要求1所述的功率开关串联电路，其特征在于，当所述功率开关的第二端和第三端之间的电压高于所述第一阈值电压时，所述检测单元电性导通以耦接至所述隔离单元。

4.根据权利要求1所述的功率开关串联电路，其特征在于，所述至少一串联模块还包括一均压模块，该均压模块包括：

一电阻，跨接于所述功率开关的第二端和第三端，用于对所述功率开关进行静态均压。

5.根据权利要求1所述的功率开关串联电路，其特征在于，所述至少一串联模块还包括一电容及一二极管，所述电容包含第一端和第二端，所述二极管包含正极和负极，所述电容的第一端耦接于所述二极管的负极，所述二极管的正极和所述电容的第二端跨接于所述功率开关的第二端和第三端，用于对所述功率开关进行动态均压。

6.根据权利要求1所述的功率开关串联电路，其特征在于，所述至少一串联模块还包括一箝位电路，设置于所述电容和所述检测模块之间，用于将所述反映功率开关的第二端和第三端间的电压箝位至一第二阈值电压，其中，所述第二阈值电压低于所述第一阈值电压。

7.根据权利要求2所述的功率开关串联电路，其特征在于，所述光耦合器包括一发光半导体和一受光半导体，所述发光半导体与所述检测单元串联连接，以及所述受光半导体连接至所述控制模块。

8.根据权利要求7所述的功率开关串联电路，其特征在于，所述光耦合器为一高速光耦合器。

9.根据权利要求1所述的功率开关串联电路，其特征在于，所述电压检测信号经由光纤传送至所述控制模块。

10.根据权利要求1所述的功率开关串联电路，其特征在于，所述多个串联模块中的每一串联模块均包括所述检测模块。

11.根据权利要求1所述的功率开关串联电路，其特征在于，所述控制模块包括一逻辑电路，其输入端电性连接至所述检测模块的隔离单元，并且其输出端电性连接至所述驱动模块。

12.根据权利要求11所述的功率开关串联电路，其特征在于，所述逻辑电路为或非门电路，当至少一串联模块的所述过压信号为高电平时，所述逻辑电路的输出端输出一低电平的控制信号至所述驱动模块。

13.根据权利要求11所述的功率开关串联电路，其特征在于，所述逻辑电路为与门电路，当至少一串联模块中的所述过压信号为低电平时，所述逻辑电路的输出端输出一低电平的控制信号至所述驱动模块。

14.根据权利要求1所述的功率开关串联电路，其特征在于，所述功率开关为绝缘栅双极型晶体管。

15.一种用于控制如权利要求1所述的功率开关串联电路的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

检测至少一串联模块中的功率开关的第二端和第三端之间的电压；

将所检测的电压与一阈值电压进行比较；

当所检测的电压高于所述阈值电压时，在一预设时间内输出一控制信号；以及

将所述控制信号进行放大处理，以驱动所述每一串联模块中的功率开关执行关断操作。