[发明专利]用于功率开关驱动器应用的多用途电源

说明书

本发明公开了适于功率开关驱动器电路的多用途电源，该多用途电源获取输入电压并在四个输出端子处生成输出电压。两个输出端子可连接到电源轨，以驱动开关模式功率转换器。每个输出端子处相对于地的电压输出是不同的，允许通过调节电压轨连接到的输出端子来将电压轨设置为适于各种不同功率开关驱动器电路的电压。将基准电压施加到一个输出端子，以设置剩余输出端子处的电压值。

技术领域

本申请涉及适于功率开关驱动器应用的多用途电源，且具体地，涉及能够与功率开关驱动器电路的多个变型一起使用的功率开关驱动器电源电路。

背景技术

功率电子设备(例如，DC-DC转换器和开关模式电源)为了从给定输入电源处以预定值提供稳定的输出电压而使用高功率晶体管，且晶体管持续打开和闭合以调整输出电压。它们在开关(switching)不可中断电源、电动机和太阳能逆变器中的较高电流时具有重要的应用，并因此必须满足施加于它们所产生的输出电压的严格约束和要求。例如，输出电压偏离标称值大于预定容限可能是不可接受的。

使用功率开关驱动器电路控制功率电子设备中的高功率晶体管。功率开关驱动器电路提供给定功率电子设备连接到的输入电压以及从其输出反馈的电压情况下操作(即，打开和闭合)高功率晶体管所必需的适合的电子器件。通过调节打开和闭合晶体管的时间，可以调整功率转换器的电压输出。

已知若干类型的高功率晶体管，例如，隔离栅双极性晶体管(IGBT)、碳化硅(SIC)晶体管、以及金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)。因此，有若干种功率电子设备的变型正被使用，其各自使用具体类型的高功率晶体管。

通常，各种类型的高功率晶体管需要用于向一对电压轨提供电势差的连接。在普遍承认的工业标准中，隔离栅双极性晶体管需要与保持在+15V和-10V处的轨的连接；碳化硅晶体管需要与保持在+20V和-5V处的轨的连接；以及金属氧化物场效应晶体管需要与保持在+15V和-5V处的轨的连接。

为了功率电子设备正确工作，因此有必要向它们的功率开关驱动电路提供如下的电源：适于设备中使用的具体类型晶体管，且能够输出电压以使得可以在电压轨之间保持合适的电势差。

已经意识到，希望提供与要求各种输入电压的功率电子应用一起使用的单个电源。

发明内容

在独立权利要求中限定了本发明，现在将要引用该独立权利要求。在从属权利要求中描述了有利特征。

在第一方案中，本发明涉及一种功率开关驱动器电源电路，所述功率开关驱动器电源电路在向功率电子设备供电的过程中使用，所述功率电子设备具有相同类型的一个或多个晶体管以及用于向所述一个或多个晶体管提供功率的高输入功率轨和低输入功率轨，所述晶体管类型是MOSFET、SIC或IGBT。所述功率开关驱动器电源电路包括：用于接收输入功率的一对输入端子；以及用于向所述功率电子设备输出功率的四个输出端子，其中，当输入电压施加到输入端子上时，所述四个输出端子中的每个输出端子保持在相对于地的显著不同的电压处，在第一输出端子和第二输出端子之间存在第一电压差，在第二输出端子和第三输出端子之间存在第二电压差，以及在第三输出端子和第四输出端子之间存在第三电压差。在使用中：所述四个输出端子中的一个输出端子连接到基准电压以设置所述四个输出端子相对于地各自保持的相应电压的值；剩余三个输出端子中的两个输出端子连接到所述功率电子设备的所述高输入功率轨和所述低输入功率轨，由此在所述高输入功率轨和所述低输入功率轨之间提供输入电压差；以及从所述四个输出端子中选择连接到所述基准电压以及所述功率电子设备的所述高输入功率轨和所述低输入功率轨的三个输出端子用于选择所述第一电压差、所述第二电压差以及所述第三电压差的不同组合，以根据所述晶体管类型是MOSFET、SIC还是IGBT来改变在所述高输入功率轨和所述低输入功率轨上提供的所述输入电压差。

所述第一电压差可以基本上等于15V，所述第二电压差可以基本上等于5V，以及所述第三电压差可以基本上等于5V。

所述基准电压可以是地电压。