[实用新型]功率开关器件驱动电路及电力电子设备

说明书

本实用新型实施例提供了一种功率开关器件驱动电路及电力电子设备，所述功率开关器件驱动电路一种功率开关器件驱动电路，包括控制电路以及驱动芯片，其中：所述控制电路用于生成控制信号，所述驱动芯片集成有第一隔离单元和第二隔离单元；其中：所述第一隔离单元根据第一原边子电路从所述控制电路接收的所述控制信号生成驱动信号，并通过第一副边子电路输出到功率开关器件的控制端；所述第二隔离单元根据第二原边子电路从所述功率开关器件接收的反馈电平生成反馈信号，并通过第二副边子电路输出到所述控制电路。本实用新型实施例通过驱动电源直接驱动功率开关器件，省去了隔离传输电路，可有效降低整个驱动电路的成本、减小面积。

技术领域

本实用新型实施例涉及功率开关器件领域，更具体地说，涉及一种功率开关器件驱动电路及电力电子设备。

背景技术

随着社会工业化的发展，因具有工作频率高、开关损耗小、元件容器大等优点，大功率开关器件，例如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)、SiC-MOSFET(碳化硅场效应晶体管)等已被广泛应用。

如图1所示，目前的大功率开关器件的驱动控制部分主要包括驱动电源1和驱动电路2。其中驱动电源1实现了电能的隔离传递，其输出以大功率开关器件3的输出端(例如IGBT的发射级)为参考地的电平，同时提供驱动大功率开关器件3所需要的能量；驱动电路2实现了控制信号的隔离传递，从控制器，如MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)，DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理器)等发出的控制信号，并通过磁隔离，光隔离等方式，传递到大功率开关器件的控制极(例如IGBT的门极)驱动侧。

不仅如此，为了实现对功率开关器件的保护，驱动电路2常包括驱动芯片21和控制电路22，并通过驱动芯片21实现对功率开关器件3的保护。如图2所示，驱动芯片21内部一般设有两个隔离电路，即保护信号隔离电路211和驱动信号隔离电路212，其中保护信号隔离电路211实现了功率开关器件3的控制端监控信号、Desat(Desaturation，去饱和)保护信号、错误反馈信号等多种保护信号的低压侧和高压侧之间的传递；驱动信号隔离电路212实现了控制电路22发出的驱动信号从低压侧到高压侧(即功率开关器件3的控制器端)的传递。驱动芯片2的驱动信号输出一般会接有推挽电路，实现驱动信号能力的放大，而驱动功率开关器件开关动作的能量来自驱动电源1。

然而，在上述功率开关器件的驱动控制电路中，由于包括驱动电源1、保护信号隔离电路211、驱动信号隔离电路212三个隔离电路，导致整体成本较高、体积较大。

实用新型内容

本实用新型实施例针对上述功率开关器件的驱动电路中由于包括驱动电源、保护信号隔离电路、驱动信号隔离电路三个隔离电路，导致整体成本较高、体积较大的问题，提供一种新的功率开关器件驱动电路及电力电子设备。

本实用新型实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种功率开关器件驱动电路，其特征在于，包括控制电路以及驱动芯片，其中：所述控制电路用于生成控制信号，所述驱动芯片集成有第一隔离单元和第二隔离单元；其中：

所述第一隔离单元包括第一原边子电路和第一副边子电路，且所述第一隔离单元根据所述第一原边子电路从所述控制电路接收的所述控制信号生成驱动信号，并通过所述第一副边子电路输出到功率开关器件的控制端；

所述第二隔离单元包括第二原边子电路和第二副边子电路，且所述第二隔离单元根据所述第二原边子电路从所述功率开关器件接收的反馈电平生成反馈信号，并通过所述第二副边子电路输出到所述控制电路。

优选地，所述控制电路生成的控制信号为方波信号，且所述第一隔离单元的工作频率是所述方波信号频率的100倍以上。