驱动方法与驱动装置制造方法及图纸

本公开提供一种驱动方法与驱动装置。驱动方法应用于包含至少一桥臂和电感的变换电路，所述桥臂包括串联的上开关管和下开关管，所述电感的一端连接于所述桥臂的中点。驱动方法包括：在所述变换电路发生急停事件时，判断所述变换电路中所述电感的电流方向；在判断所述电感的电流方向为第一方向时，导通所述上开关管，并关断所述下开关管，其中，所述第一方向为所述下开关管的正向导通方向；在判断所述电感的电流方向为第二方向时，关断所述上开关管，并导通所述下开关管，其中，所述第二方向为所述上开关管的正向导通方向。本公开提供的驱动方法可以避免急停事件发生时开关管的寄生二极管产生较大的热应力，避免开关管因过热而失效或损坏。

【技术实现步骤摘要】
驱动方法与驱动装置
本公开涉及电子电力
，具体而言，涉及一种应用于变换电路的驱动方法与驱动装置。
技术介绍
随着电子技术的发展，电源变换电路得到了越来越广泛的应用。例如，参考图1，一种传统的电源变换电路100包括上开关管G1，下开关管G2、电感L、负载电阻R1以及电容C1、C2、C3，该电路正常工作时，上开关管G1与下开关管G2互补导通。对于类似图1所示的电源变换电路，当发生急停事件时，如过流、过压和过热保护等，传统的保护方法是不区分电流方向而将上下开关管均关闭。当开关管为逆导型半导体开关管，如碳化硅MOSFET，其内部寄生的反向二极管通常具有较高的导通压降，在反向大电流流过该内部寄生二极管时将产生很大的功率损耗。因此，如果电感的续流电流反向流过上下两个开关管之一的寄生二极管，会造成该寄生二极管承受较大的功率损耗和热应力，严重时将被烧毁。对此，通常采用的一种应对方法是在开关管上反向并联一个高性能的二极管。由于该二极管的导通压降较低，反向电流将从二极管流过，避免了开关管被关断时寄生二极管产生反向导通损耗及热应力。但这种方法增加了额外的材料成本和制造成本。此外，通常采用的另一种应对方法是采用较大电流规格的开关管，并同时配置高灵敏度的保护检测电路，使控制电路在电路或系统出现异常时，快速检测并触发保护动作，以实现尽早关断开关管，避免出现较大过电流或过热问题。但是这种方法提高了保护检测电路的要求和开关管的成本。因此，仍然需要开发能够兼顾这一类功率变换电路正常运行和急停保护并且限制热应力的方法。需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本公开的目的在于提供一种应用于变换电路的驱动方法与驱动装置，用于至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或多个问题。根据本公开实施例的第一方面，提供一种驱动方法，应用于变换电路，所述变换电路包括至少一桥臂和一电感，所述桥臂包括串联的上开关管和下开关管，所述电感的一端连接于所述桥臂的中点；所述驱动方法包括：在所述变换电路发生急停事件时，判断所述变换电路中所述电感的电流方向；在判断所述电感的电流方向为第一方向时，导通所述上开关管，并关断所述下开关管，其中，所述第一方向为所述下开关管的正向导通方向；在判断所述电感的电流方向为第二方向时，关断所述上开关管，并导通所述下开关管，其中，所述第二方向为所述上开关管的正向导通方向。在本公开的一种示例性实施例中，所述驱动方法还包括：如果判断所述电感的电流幅值不满足一预设条件，关断所述上开关管以及所述下开关管。在本公开的一种示例性实施例中，在所述变换电路发生急停事件时：如果判断所述电感的电流方向为第一方向且幅值满足一预设条件，导通所述上开关管，并关断所述下开关管；如果判断所述电感的电流方向为第二方向且幅值满足所述预设条件，关断所述上开关管，并导通所述下开关管；如果判断所述电感的电流幅值不满足所述预设条件，关断所述上开关管以及所述下开关管。在本公开的一种示例性实施例中，所述预设条件为所述电感的电流幅值的绝对值大于一阈值。根据本公开实施例的第二方面，提供一种驱动装置，应用于变换电路，所述变换电路包括至少一桥臂和一电感，所述桥臂包括串联的上开关管和下开关管，所述电感的一端连接于所述桥臂的中点；所述驱动装置包括：电流判断单元，用于在所述变换电路发生急停事件时，判断所述变换电路的所述电感的电流方向；驱动控制单元，用于在判断所述电感的电流方向为第一方向时，导通所述上开关管，并关断所述下开关管；以及在判断所述电感的电流方向为第二方向时，关断所述上开关管，并导通所述下开关管；其中，所述第一方向为所述下开关管的正向导通方向，所述第二方向为所述上开关管的正向导通方向。在本公开的一种示例性实施例中，所述驱动控制单元还用于在所述电流判断单元判断所述电感的电流幅值不满足所述预设条件时，关断所述上开关管以及所述下开关管。在本公开的一种示例性实施例中，所述电流判断单元用于在所述变换电路发生急停事件时，判断所述变换电路中所述电感的电流幅值；所述驱动控制单元用于在判断所述电感的电流方向为第一方向且幅值满足预设条件时，导通所述上开关管，并关断所述下开关管；以及，在判断所述电感的电流方向为第二方向且幅值满足所述预设条件时，关断所述上开关管，并导通所述下开关管。在本公开的一种示例性实施例中，所述预设条件为所述电感的电流幅值的绝对值大于一阈值。在本公开的一种示例性实施例中，所述电流判断单元包括：第一比较器，用于比较所述电感的电流与一第一参考电流并输出一第一电流比较信号；第二比较器，用于比较所述电感的电流与一第二参考电流并输出一第二电流比较信号；其中，所述第一参考电流和所述第二参考电流方向相反且幅值的绝对值等于一阈值。在本公开的一种示例性实施例中，所述驱动控制单元包括：信号反相电路，用于接收一原始控制信号并输出所述原始控制信号的反相信号，以及接收一急停信号并输出所述急停信号的反相信号；控制信号产生电路，用于根据所述原始控制信号、所述急停信号、所述急停信号的反相信号以及所述第二电流比较信号输出对应所述上开关管的第一控制信号；以及，根据所述原始控制信号的反相信号、所述急停信号、所述急停信号的反相信号以及所述第一电流比较信号输出对应所述下开关管的第二控制信号。在本公开的一种示例性实施例中，所述控制信号产生电路包括：第一与逻辑门，用于接收所述原始控制信号与所述急停信号的反相信号并输出一第一输出信号；第二与逻辑门，用于接收所述急停信号与所述第二电流比较信号并输出一第二输出信号；第一或逻辑门，用于接收所述第一输出信号和所述第二输出信号并输出所述第一控制信号；第三与逻辑门，用于接收所述原始控制信号的反相信号与所述急停信号的反相信号并输出一第三输出信号；第四与逻辑门，用于接收所述急停信号与所述第一电流比较信号并输出一第四输出信号；第二或逻辑门，用于接收所述第三输出信号和所述第四输出信号并输出所述第二控制信号。在本公开的一种示例性实施例中，所述信号反相电路包括：第一非逻辑门，用于接收所述原始控制信号并输出所述原始控制信号的反相信号；第二非逻辑门，用于接收所述急停信号并输出所述急停信号的反相信号。在本公开的一种示例性实施例中，所述驱动控制单元还包括开关管驱动电路，所述开关管驱动电路电连接于所述控制信号产生电路，且所述第一控制信号和第二控制信号经过所述开关管驱动电路以生成驱动所述上开关管的第一驱动信号和驱动所述下开关管的第二驱动信号。本公开通过设置一电流判断单元，对开关变换器急停时变换电路中电感的续流电流的方向和幅值进行判断，合理设置了急停发生时变换电路中上下开关管的导通与关断，使急停产生的续流电流按照其电流方向被顺利导出，不使其反向流经开关管的寄生二极管而产生功率损耗和热应力，从而可以避免急停时开关管寄生二极管承受较大的反向电流和导通损耗，控制热应力的产生，保护开关管安全运行和急停关断。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱动方法，应用于变换电路，所述变换电路包括至少一桥臂和一电感，所述桥臂包括串联的上开关管和下开关管，所述电感的一端连接于所述桥臂的中点；其特征在于，所述驱动方法包括：在所述变换电路发生急停事件时，判断所述变换电路中所述电感的电流方向；在判断所述电感的电流方向为第一方向时，导通所述上开关管，并关断所述下开关管，其中，所述第一方向为所述下开关管的正向导通方向；在判断所述电感的电流方向为第二方向时，关断所述上开关管，并导通所述下开关管，其中，所述第二方向为所述上开关管的正向导通方向。

【技术特征摘要】
1.一种驱动方法，应用于变换电路，所述变换电路包括至少一桥臂和一电感，所述桥臂包括串联的上开关管和下开关管，所述电感的一端连接于所述桥臂的中点；其特征在于，所述驱动方法包括：在所述变换电路发生急停事件时，判断所述变换电路中所述电感的电流方向；在判断所述电感的电流方向为第一方向时，导通所述上开关管，并关断所述下开关管，其中，所述第一方向为所述下开关管的正向导通方向；在判断所述电感的电流方向为第二方向时，关断所述上开关管，并导通所述下开关管，其中，所述第二方向为所述上开关管的正向导通方向。2.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，所述驱动方法还包括：如果判断所述电感的电流幅值不满足一预设条件，关断所述上开关管以及所述下开关管。3.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，在所述变换电路发生急停事件时：如果判断所述电感的电流方向为第一方向且幅值满足一预设条件，导通所述上开关管，并关断所述下开关管；如果判断所述电感的电流方向为第二方向且幅值满足所述预设条件，关断所述上开关管，并导通所述下开关管；如果判断所述电感的电流幅值不满足所述预设条件，关断所述上开关管以及所述下开关管。4.根据权利要求2或3所述的驱动方法，其特征在于，所述预设条件为所述电感的电流幅值的绝对值大于一阈值。5.一种驱动装置，应用于变换电路，所述变换电路包括至少一桥臂和一电感，所述桥臂包括串联的上开关管和下开关管，所述电感的一端连接于所述桥臂的中点；其特征在于，所述驱动装置包括：电流判断单元，用于在所述变换电路发生急停事件时，判断所述变换电路的所述电感的电流方向；驱动控制单元，用于在判断所述电感的电流方向为第一方向时，导通所述上开关管，并关断所述下开关管；以及在判断所述电感的电流方向为第二方向时，关断所述上开关管，并导通所述下开关管；其中，所述第一方向为所述下开关管的正向导通方向，所述第二方向为所述上开关管的正向导通方向。6.根据权利要求5所述的驱动装置，其特征在于，所述电流判断单元还用于在所述变换电路发生急停事件时，判断所述变换电路中所述电感的电流幅值；所述驱动控制单元还用于在所述电流判断单元判断所述电感的电流幅值不满足所述预设条件时，关断所述上开关管以及所述下开关管。7.根据权利要求5所述的驱动装置，其特征在于，其中：所述电流判断单元用于在所述变换电路发生急停事件时，判断所述变换电路中所述电感的电流幅值和电流方向；所述驱动控制单元用于在所述电感的电流方向为第一方向且幅值满足预设条件时，导通所述上开关管...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈国桥，章进法，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71