[实用新型]一种抑制尖峰电压的电路及应用其的电气设备

说明书

本实用新型公开了一种抑制尖峰电压的电路及应用其的电气设备，包括：触发信号产生模块，触发信号产生模块的输入端与外部控制信号连接，以根据外部控制信号产生触发信号；叠加模块，叠加模块的第一输入端与触发信号产生模块的输出端连接，叠加模块的第二输入端与外部控制信号连接，叠加模块将触发信号与外部控制信号叠加以在外部控制信号上形成预关断部，进而转换为分级关断信号，叠加模块的输出端与外部功率开关管的控制端连接。通过叠加模块将触发信号与外部控制信号叠加，以在外部控制信号上形成预关断部，进而转换为分级关断信号，实现分级关断的效果，能够减少关断产生尖峰电压的大小，有利于保护电路中的元件，提高可靠性。

技术领域

本实用新型涉及功率开关管控制领域，特别涉及一种抑制尖峰电压的电路及应用其的电气设备。

背景技术

功率开关管是现代电子技术中重要的元件，其被广泛应用在各种功率控制转换的电路，如逆变电路当中。然而，功率开关管在关断时会产生尖峰电压，尖峰电压会对功率开关管和电路中的其他元件造成影响，甚至损坏，尤其在高压变频器、无功补偿装置等功率设备中使用的功率开关管，为了稳定工作，必须要对尖峰电压进行抑制。

现有技术中，抑制尖峰电压一般采取的方案有：1.降低母排的杂散电感；2.增添吸收电容；3.增添有源钳位电路。然而，方案1中降低母排的杂散电感会增加物料成本，同时此项方式只能将尖峰电压降低到一个阀值点，实际功率开关管工作时应用时依然有不低的尖峰电压值；方案2增添吸收电容，容易导致电压震荡的问题，降低电路的可靠性；方案3增添有源钳位电路的成本较高，并且要求线路要求尽可能短否则很难实现所需功能，这会增加设计上的难度，另外，当母线电压大于有源钳位的阀值电压时会直接导致功率开关管关断失效。

基于上述手段都不能够有效解决功率开关管的尖峰电压问题，目前有新的解决思路，即通过分级关断的方式，逐步关断功率开关管，以减少尖峰电压。然而目前的技术手段中，未有高效可行的形成分级关断信号的电路结构。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种抑制尖峰电压的电路及应用其的电气设备，其通过触发信号产生模块产生触发信号，叠加模块根据触发信号对外部控制信号处理形成分级关断信号，分级关断信号控制功率开关管实现分级关断的效果，减少尖峰电压大小。

根据本实用新型的第一方面实施例的一种抑制尖峰电压的电路，包括：触发信号产生模块，所述触发信号产生模块的输入端与外部控制信号连接，以根据外部控制信号产生触发信号；叠加模块，所述叠加模块的第一输入端与所述触发信号产生模块的输出端连接，所述叠加模块的第二输入端与外部控制信号连接，所述叠加模块将触发信号与外部控制信号叠加以在外部控制信号上形成预关断部，进而转换为分级关断信号，所述叠加模块的输出端与外部功率开关管的控制端连接。

根据本实用新型实施例的一种抑制尖峰电压的电路，至少具有如下有益效果：通过触发信号产生模块生成触发信号，叠加模块将触发信号与外部控制信号叠加，以在外部控制信号上形成预关断部，进而转换为分级关断信号输出，分级关断信号在控制功率开关管彻底关断之前，先控制功率开关管经过预关断的过程，即减少功率开关管的导通程度，然后再彻底关断功率开关管。以此结构，产生分级关断信号实现分级关断的效果，能够减少关断产生尖峰电压的大小，避免一次性关断产生较大的尖峰电压，有利于保护电路中的元件，维持电路正常工作，提高可靠性。

根据本实用新型的一些实施例，所述触发信号产生模块包括延时单元以及对比运算单元，所述延时单元的输入端与外部控制信号连接，所述对比运算单元的第一输入端与所述延时单元的输出端连接，所述对比运算单元的第二输入端与外部控制信号连接，所述对比运算单元的输出端与所述叠加模块的第一输入端连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述延时单元包括电阻R1 以及电容C1，所述电阻R1的一端与外部控制信号连接，所述电阻R1的另一端分别与所述电容C1的一端以及所述对比运算单元的第一输入端连接，所述电容C1的另一端接地。