[发明专利]开关元件驱动电源电路

说明书

根据本发明的一个实施例的开关元件驱动电源电路将电力转换设备的主电路电压转换成电力转换开关元件(SW1、SW2)的驱动电压。该开关元件驱动电源电路配备有多个绝缘电源(11、12、13)和多个开关元件驱动电源单元(14、15)。绝缘电源具有串联连接的DC输入电路端、彼此绝缘的输入侧电路和输出侧电路、以及并联连接的输出电路端。开关元件驱动电源单元(14、15)与并联连接的输出电路端并联连接，并且向电力转换设备的电力转换开关元件(SW1、SW2)的栅极驱动电路供应电力。

技术领域

本文中描述的实施例涉及开关元件驱动电源电路，该开关元件驱动电源电路将电力转换器的主电路的电源电压转换成电力转换开关元件的栅极驱动电路的电源电压。

背景技术

转换高电压的半导体电力转换器具有高对地电压。出于此原因，满足半导体电力转换器的绝缘性质涉及高成本，因此这些转换器的体积大。具体来说，为了向具有高对地电压的开关元件供应栅极驱动电压，必须提供具有高对地电压的变压器，以确保固定的绝缘距离。出于此原因，当半导体电力转换器的主电路电压超过10kV时，变得难以向开关元件供应栅极驱动电压。当可以从主电路供应栅极电力时，开关元件驱动电源电路可被配置为具有针对一个开关元件的耐压电平。这有助于栅极电力的供应。出于此原因，现有技术包括通过借助电阻器降低来自主电路的电压来向开关元件供应栅极驱动电力的方法。

在上述的传统结构中，相比于供应到开关元件的电力，电源电路的电阻器由于焦耳热而具有增大的损耗。这种结构增大了电阻器的体积，并增加了电力转换器的备用功耗。

附图说明

图1是例示了用于驱动两个串联的开关元件SW1和SW2的栅极的电源电路的示意性构造的示例的图示；

图2是例示了根据实施例的开关元件驱动电源电路的详细构造的示例的图示；

图3是例示了根据实施例的SW元件驱动电路的构造示例的图示；以及

图4是例示了根据实施例的用于检测SW元件驱动电源的输出电压的另一个示例的图示。

具体实施方式

总体上，根据一个实施例，提供了一种开关元件驱动电源电路，所述开关元件驱动电源电路将电力转换器的主电路电压转换成电力转换开关元件的驱动电压。开关元件驱动电源电路包括多个绝缘电源、以及多个开关元件驱动电源单元。绝缘电源具有串联连接的各自的直流输入电路端、彼此绝缘的各自的输入侧电路和输出侧电路、以及并联连接的各自的输出电路端。开关元件驱动电源单元与并联连接的输出电路端并联连接，并且向电力转换器的电力转换开关元件的栅极驱动电路供应电力。

下面是参照附图对用于电力转换器的开关元件驱动电源电路的实施例的解释。

图1是例示了用于驱动两个串联的开关元件SW1和SW2的栅极的电源电路的示意性构造的示例的图示。开关元件SW1和SW2是用于例如反相器中每个相位的上臂和下臂的开关元件。绝缘电源11、12、以及13在输入侧串联连接，以将输入直流电源电压V1三等分。绝缘电源11、12、以及13中的每个绝缘电源都是输入侧电路与输出侧电路绝缘的电源。因为绝缘电源11、12、以及13的输入侧结构串联连接，所以施加到各绝缘电源的电压减小。这种结构实现了用于绝缘电源中的电力转换的MOSFET的耐压的减小。这种结构使得能够使用通用产品作为MOSFET。本实施例例示了输入直流电源电压是2100V并且施加到各绝缘电源的电压是700V的情况。

绝缘电源11、12、以及13中的每个绝缘电源都将输入直流电源电压转换成交流电压，并且输出该电压。绝缘电源11、12、以及13的输出端并联连接，从而输出相同的交流电压。出于此原因，需要在相同时间驱动各个绝缘电源11、12、以及13中形成的交流输出MOSFET。将驱动时间设置成相等使绝缘电源11、12、以及13中转换的电力彼此相等，并且产生了使绝缘电源11、12、以及13的输入直流电源电压相等的效果。