[发明专利]电力变换装置、驱动装置及驱动方法

摘要

本发明公开了一种电力变换装置、驱动装置及驱动方法，所述驱动装置包含驱动原边电路、隔离变压电路及至少一驱动副边电路。隔离变压电路耦接于驱动原边电路，至少一驱动副边电路耦接于隔离变压电路。驱动原边电路用以接收控制信号及电源信号，且根据控制信号产生驱动脉冲信号，根据电源信号产生电源脉冲信号。驱动原边电路透过隔离变压电路传递驱动脉冲信号及电源脉冲信号给至少一驱动副边电路。至少一驱动副边电路接收并根据驱动脉冲信号产生驱动信号，用以驱动功率半导体开关单元。本发明改善采用光隔离器件来传递驱动信号所导致制作成本高、可靠性较低及信号的同步性不高的问题。

主权项

一种驱动装置，包含：至少一个具有多个串联连接的功率半导体开关的功率半导体开关单元；一驱动原边电路，用以接收一控制信号及电源信号，且根据该控制信号产生一驱动脉冲信号，根据该电源信号产生一电源脉冲信号；一隔离变压电路，耦接于该驱动原边电路，该隔离变压电路包含一第一隔离变压器单元及一第二隔离变压器单元，其中该第一隔离变压器单元包含多个第一脉冲变压器、一第二脉冲变压器及多个第三脉冲变压器的其中之一，该第二隔离变压器单元包含多个第四脉冲变压器、一第五脉冲变压器及多个第六脉冲变压器的其中之一；其中该些第一脉冲变压器其中一者包含一个原边绕组，一个副边绕组，该些原边绕组电性耦接于该驱动原边电路，其中该些原边绕组依次串联连接；其中该第二脉冲变压器包含一个原边绕组，多个副边绕组，该原边绕组电性耦接于该驱动原边电路；其中该些第三脉冲变压器的其中一者包含一个原边绕组和一个副边绕组，该些第三脉冲变压器的其中另一者包含一个原边绕组和多个副边绕组，该些原边绕组电性耦接于该驱动原边电路，其中该些原边绕组依次串联连接；其中该些第四脉冲变压器其中一者包含一个原边绕组，一个副边绕组，该些原边绕组电性耦接于该驱动原边电路，其中该些原边绕组依次串联连接；其中该第五脉冲变压器包含一个原边绕组，多个副边绕组，该原边绕组电性耦接于该驱动原边电路；其中该些第六脉冲变压器的其中一者包含一个原边绕组和一个副边绕组，该些第六脉冲变压器的其中另一者包含一个原边绕组和多个副边绕组，该些原边绕组电性耦接于该驱动原边电路，其中该些原边绕组依次串联连接；以及多个驱动副边电路，耦接于该些副边绕组，其中该驱动原边电路透过该第二隔离变压器单元传递该驱动脉冲信号及透过该第一隔离变压器单元传递该电源脉冲信号至该多个驱动副边电路，其中该多个驱动副边电路中每一者接收并根据该驱动脉冲信号产生一驱动信号，用以驱动该功率半导体开关单元中对应的该功率半导体开关；其中该驱动原边电路，包含：一驱动信号产生单元，用以接收该控制信号，且根据该控制信号产生该驱动脉冲信号，其中该驱动信号产生单元包含：一驱动信号收受器，用以接收该控制信号；一噪声滤除器，耦接于该驱动信号收受器，用以接收并滤除该控制信号的噪声；以及一第一脉宽调变器，耦接于该噪声滤除器，用以接收该控制信号，并根据该控制信号调制产生该驱动脉冲信号；以及一驱动原边电源电路，用以接收并根据该电源信号产生一驱动原边电源和该电源脉冲信号，其中该驱动原边电源电路耦接于该驱动信号产生单元，用以提供该驱动原边电源给该驱动信号产生单元；其中该多个驱动副边电路中每一者包含：一驱动信号接收单元，耦接于该第二隔离变压器单元，其中该驱动信号产生单元透过该第二隔离变压器单元以传递该驱动脉冲信号至该驱动信号接收单元，其中该驱动信号接收单元用以接收并根据该驱动脉冲信号产生该驱动信号，用以驱动对应的该功率半导体开关，其中该驱动信号接收单元包含：一共模噪音抑制器，耦接于该第二隔离变压器单元，用以接收并抑制该驱动脉冲信号的共模噪音；一第二脉宽调变器，耦接于该共模噪音抑制器，用以接收该驱动脉冲信号，并根据该驱动脉冲信号解调产生该驱动信号；以及一驱动功率放大器，耦接于该第二脉宽调变器，用以接收并放大该驱动信号；以及一驱动副边电源电路，耦接于该第一隔离变压器单元，其中该驱动原边电源电路透过该第一隔离变压器单元以传递该电源脉冲信号给该驱动副边电源电路，其中该驱动副边电源电路用以接收并根据该电源脉冲信号产生一驱动副边电源，用以提供该驱动副边电源给该驱动信号接收单元；其中该驱动原边电路更包含：一保护信号接收单元，耦接于该驱动原边电源电路，用以接收并根据一保护脉冲信号产生一保护信号，其中该驱动原边电源电路用以提供该驱动原边电源予该保护信号接收单元；其中该隔离变压电路更包含：一第三隔离变压器单元，耦接于该保护信号接收单元；其中该保护信号接收单元包含：一保护脉冲接收器，耦接于该第三隔离变压器单元和该第一脉宽调变器，并用以接收该保护脉冲信号，并根据该保护脉冲信号产生该保护信号，传递该保护信号至该第一脉宽调变器，当该第一脉宽调变器接收到该保护信号时，该第一脉宽调变器输出一驱动端关断信号以关闭该功率半导体开关单元中的该些功率半导体开关；以及一保护信号发送器，耦接于该保护脉冲接收器，用以接收并发送该保护信号；其中该多个驱动副边电路中每一者更包含：一保护信号产生单元，耦接于该第三隔离变压器单元和该驱动副边电源电路，该多个驱动副边电路的该些保护信号产生单元其中每一者用以接收一故障信号，并根据该故障信号产生一故障脉冲信号，且透过该第三隔离变压器单元以根据该故障脉冲信号输出该保护脉冲信号至该保护信号接收单元。