[发明专利]电力变换装置及其保护信号传递方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种装置及信号传递方法，且特别涉及一种电力变换装置及其保护信号传递方法。

背景技术

随着科技的进展，电力电子技术日益成熟，电力电子装置因而广泛的应用于各种电子装置中。可靠性是上述电力电子装置最基本的要求，一个可靠的电力电子装置能够于正常工作时稳定的运行，并且在故障时有效的保护电力电子装置，使得电力电子装置不至于损毁。

在电力电子装置故障时，电力电子装置主要是通过光隔离器件或隔离脉冲变压器来传递故障信号。然而，若采用光隔离器件来传递故障信号，电力电子装置的制作成本会增加，且可靠性较低。此外，若采用隔离脉冲变压器来传递故障信号，则需要针对每个功率半导体开关配置独立的隔离脉冲变压器来将其故障信号回传，如此，将导致电力电子装置的结构复杂，不利于生产制造。

由此可见，上述现有的方式，显然仍存在不便与缺陷，而有待改进。为了解决上述问题，相关领域莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来仍未发展出适当的解决方案。

发明内容

发明内容旨在提供本公开内容的简化摘要，以使阅读者对本公开内容具备基本的理解。此发明内容并非本公开内容的完整概述，且其用意并非在指出本发明实施例的重要/关键元件或界定本发明的范围。

本发明内容的一目的是在于提供一种电力变换装置及其保护信号传递方法，藉以改善存在于现有技术中的问题。

为达上述目的，本发明内容的一方面涉及一种电力变换装置，其包含功率半导体开关模块、驱动信号传递电路、多个故障检测电路、保护信号传递电路及控制电路。功率半导体开关模块包含多个功率半导体开关。驱动信号传递电路用以接收控制信号，且根据控制信号产生驱动信号，以驱动功率半导体开关模块开通或关闭。该些故障检测电路中的每一个用以对应的检测该些功率半导体开关其中之一、驱动信号传递电路或两者的结合，并于该些功率半导体开关其中之一、驱动信号传递电路或两者的结合发生故障时产生故障信号。保护信号传递电路包含隔离脉冲变压单元，隔离脉冲变压单元接收并根据故障信号产生的相应的故障脉冲信号，并输出保护脉冲信号。控制电路产生控制信号及接收根据该些脉冲信号产生的保护信号，且根据保护信号以产生控制端关闭信号，以关闭功率半导体开关模块。

根据本发明一实施例，前述保护信号传递电路还包含保护信号处理单元，保护信号处理单元电性耦接于隔离脉冲变压单元及控制电路之间，并用以接收保护脉冲信号，其中保护信号处理单元根据保护脉冲信号以产生保护信号，且传递保护信号至控制电路。

根据本发明另一实施例，前述保护信号处理单元同时传递保护信号至控制电路及驱动信号传递电路。

根据本发明再一实施例，前述驱动信号传递电路用以根据保护信号产生驱动端关闭信号，并传递驱动端关闭信号至功率半导体开关模块，以关闭功率半导体开关模块。

根据本发明又一实施例，前述保护信号传递电路还包含多个保护信号生成单元，该些保护信号生成单元中的每一个对应的耦接于该些故障检测电路其中之一，且该些保护信号生成单元电性耦接于隔离脉冲变压单元，其中该些保护信号生成单元根据该故障信号而产生相应的故障脉冲信号。

根据本发明另一实施例，前述隔离脉冲变压单元包含多个脉冲变压器，该些脉冲变压器中的每一个包含输入绕组、磁芯以及输出绕组，其中该些脉冲变压器中的每一个的输入绕组对应的电性耦接于该些保护信号生成单元其中之一，该些脉冲变压器的该些输出绕组依次串联连接，并电性耦接于保护信号处理单元。

根据本发明再一实施例，前述隔离脉冲变压单元包含脉冲变压器，脉冲变压器包含多个输入绕组、磁芯以及输出绕组，其中该些输入绕组的每一个对应的电性耦接于该些保护信号生成单元其中之一，输出绕组电性耦接于保护信号处理单元。

根据本发明又一实施例，前述隔离脉冲变压单元包含多个脉冲变压器，该些脉冲变压器的其中一个包含输入绕组、磁芯以及输出绕组，该些脉冲变压器的其中另一个包含多个输入绕组、磁芯以及输出绕组，其中该些输入绕组的每一个对应的电性耦接于该些保护信号生成单元其中之一，该些输出绕组依次串联连接，并电性耦接于保护信号处理单元。

根据本发明另一实施例，前述驱动信号传递电路包含驱动原边单元、信号磁隔离单元及驱动副边单元。驱动原边单元用以接收控制信号，根据控制信号产生驱动脉冲信号。信号磁隔离单元用以接收并传递驱动脉冲信号。驱动副边单元用以接收驱动脉冲信号，并将驱动脉冲信号转换为驱动信号，以驱动功率半导体开关模块。