[发明专利]控制半导体开关的光供电驱动电路及方法

说明书

提供了一种用于控制第一半导体开关(52)的光供电驱动电路(40)及方法。该光供电驱动电路(40)包括光生伏打电池(100)，其被配置成接收来自纤维光缆(14)的第一光信号并响应该第一光信号输出第一电压。该光供电驱动电路(40)还包括能量存储装置(102)，其与光生伏打电池(100)电耦接，其被配置成存储从第一电压接收的电能并输出第二电压。该光供电驱动电路(40)还包括与光生伏打电池(100)和能量存储电路(102)都电耦接的电路。该电路通过第二电压供电。将该电路配置成接收第一电压并响应该第一电压输出第三电压，用于控制第一半导体开关(52)的操作。

技术领域

本发明涉及控制半导体开关的光供电驱动电路和方法。

背景技术

已经开发了电栅极驱动，来控制用于给负载供电的半导体开关。栅极驱动是通过至少两个电导体而电耦接到外部电压源。这种设计的缺点在于电磁干扰(EMI)通过将不需要的电压和/或电流引入导体中可能退化了栅极驱动的工作性能。这种情况可能带来两种问题：1)无意地接通或无意地关断栅极驱动，以及2)来自沿线向下流动的高频电流的电磁辐射。

本发明人已经认识到需要一种改进的栅极驱动，其能够被光供电及控制，并且其可以减少和/或消除上述不足。

发明内容

根据示例性实施例提供了用于控制第一半导体开关的光供电驱动电路。该光供电驱动电路包括光生伏打电池，其被配置用来接收来自纤维光缆的第一光信号并响应该第一光信号输出第一电压。该光供电驱动电路还包括电耦接到光生伏打电池的能量存储装置，其被配置用来存储从第一电压接收到的电能并输出第二电压。该光供电驱动电路还包括与光生伏打电池和能量存储装置都电耦接的电路。该电路由第二电压供电。将该电路配置成接收第一电压并响应第一电压而输出第三电压，用于控制第一半导体开关的操作。

根据另一示例性实施例提供了利用光供电驱动电路来控制第一半导体开关的方法。该光供电驱动电路包括与能量存储装置和电路都电耦接的光生伏打电池。该电路与第一半导体开关电耦接。该方法包括接收在光生伏打电池处来自纤维光缆的第一光信号，以及响应于该第一光信号产生第一电压。该方法还包括在能量存储装置中存储来自第一电压的能量并从能量存储装置输出第二电压。该方法还包括利用第二电压为电路供电。该方法还包括响应由电路接收第一电压而引起第一半导体开关转变到第一操作状态。

根据另一示例性实施例提供一种控制第一半导体开关的光供电驱动电路。该光供电驱动电路包括光生伏打电池，其被配置成接收来自第一纤维光缆的第一光信号并响应该第一光信号产生第一电压。该光供电驱动电路还包括第二半导体开关，其被配置成接收来自第二纤维光缆的第二光信号并输出第二电压。该光供电驱动电路还包括与光生伏打电池和第二半导体开关都电耦接的电路。该电路由第一电压供电。将该电路配置成响应第二电压而输出用于控制第一半导体开关的操作的第三电压。

根据另一示例性实施例提供一种利用光供电驱动电路控制第一半导体开关的方法。该光供电驱动电路包括与电路电耦接的光生伏打电池。该电路与第一半导体开关电耦接。该方法包括接收在光生伏打电池处来自第一纤维光缆的第一光信号并响应该第一光信号产生第一电压。该方法还包括接收在第二半导体开关处来自第二纤维光缆的第二光信号并响应该第二光信号从第二半导体开关输出第二电压。该方法还包括利用第一电压为电路供电。该方法还包括响应由该电路接收第二电压而引起第一半导体开关转变到第一操作状态。

附图说明

图1是使用根据示例性实施例的多个光供电驱动电路的控制系统的示意图；

图2是根据示例性实施例用在图1的控制系统中的光供电驱动电路的示意图；

图3是根据另一示例性实施例的共振光供电驱动电路的示意图；

图4是图3的共振光供电驱动电路的简化示意图；

图5是在图3的共振光供电驱动电路的操作期间输出电压的波形示意图；