开关管驱动电路、关断器和分布式发电系统技术方案

本申请公开了开关管驱动电路、关断器和分布式发电系统，以适用于第一开关管与控制器不共地的场合。第一开关管串联在第一直流电源的正极。该开关管驱动电路包括DC/DC变换器、使能电路、第一二极管、第一电容和第二电路，其中：DC/DC变换器的输入端连接第二直流电源；第一二极管的阳极连接第一直流电源的正极，第一二极管的阴极连接第一电容的第一端，形成第一连接点；第一电容的第二端连接DC/DC变换器内部的高频开关管的一端；第二电路的输入端连接第一连接点，第二电路的输出端经过使能电路连接到第一开关管的驱动管脚；第二电路用于将第一连接点的电信号转换成稳定的输出电压；控制器通过发脉冲信号来控制使能电路的接通和断开。

Switch Drive Circuit, Switcher and Distributed Generation System

This application discloses a switch driver circuit, a switch and a distributed generation system for applications where the first switch and the controller are not in common. The first switch tube is connected in series with the positive pole of the first DC power supply. The switch driver circuit includes DC/DC converter, enabling circuit, first diode, first capacitor and second circuit. The input end of the DC/DC converter is connected with the second DC power supply; the anode of the first diode is connected with the positive end of the first DC power supply; the cathode of the first diode is connected with the first end of the first capacitor to form the first connection point; and the second end of the first capacitor is connected with the DC/DC power supply. The input end of the second circuit is connected to the first connection point, and the output end of the second circuit is connected to the driving pin of the first switch through the enabling circuit. The second circuit is used to convert the electrical signal of the first connection point into a stable output voltage. The controller controls the turn-on and turn-off of the enabling circuit by sending a pulse signal.

【技术实现步骤摘要】
开关管驱动电路、关断器和分布式发电系统
本专利技术涉及电力电子
，更具体地说，涉及开关管驱动电路、关断器和分布式发电系统。
技术介绍
开关管驱动电路是开关管与控制器之间的接口电路，其作用是将控制器输出的脉冲信号转换为能够驱动开关管导通和关断的信号。在某些场合下，开关管与控制器是不共地的，此时就需要提供一种能够适用于该场合下的开关管驱动电路。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种开关管驱动电路、关断器和分布式发电系统，以适用于开关管与控制器不共地的场合。一种开关管驱动电路，所述开关管驱动电路是第一开关管与控制器之间的接口电路；所述第一开关管串联在第一直流电源的正极，用于接通和分断所述第一直流电源与外部电路的连接；所述开关管驱动电路包括DC/DC变换器、使能电路、第一二极管、第一电容和第二电路，其中：所述DC/DC变换器的输入端连接第二直流电源；所述DC/DC变换器内部具有一高频开关管，通过所述高频开关管高频率的开关动作实现直流电压变换；所述第一二极管的阳极连接所述第一直流电源的正极，所述第一二极管的阴极连接所述第一电容的第一端，形成第一连接点；所述高频开关管的一个管脚连接所述第二直流电源的正极或负极，另一管脚连接所述第一电容的第二端；所述第二电路的输入端连接所述第一连接点，所述第二电路的输出端经过所述使能电路连接到所述第一开关管的驱动管脚；所述第二电路用于将来自所述第一连接点的电信号转换成稳定的输出电压，在所述使能电路接通时，所述输出电压作为驱动电压传送给所述第一开关管的驱动管脚；所述控制器通过发脉冲信号来控制所述使能电路的接通和断开。可选的，所述DC/DC变换器为buck变换器；对应的，所述高频开关管的一个管脚连接所述第二直流电源的正极或负极，另一管脚连接所述第一电容的第二端，是指：所述高频开关管的第一管脚连接所述buck变换器的输入端正极；所述高频开关管的第二管脚连接所述第一电容的第二端。可选的，所述DC/DC变换器为boost变换器；对应的，所述高频开关管的一个管脚连接所述第二直流电源的正极或负极，另一管脚连接所述第一电容的第二端，是指所述高频开关管的第二管脚连接所述boost变换器的输入端负极；所述高频开关管的第一管脚连接所述第一电容的第二端。可选的，所述第二直流电源是由所述第一直流电源经第一电路转换而来；所述控制器的电源输入端连接所述DC/DC变换器的输出端。可选的，所述使能电路包括第三NPN三极管、第二PNP三极管、第一电阻、第二电阻和第三电阻，其中：所述第三NPN三极管的基极经所述第一电阻连接所述控制器，所述第三NPN三极管的发射极连接所述控制器的地线，所述第三NPN三极管的集电极经所述第三电阻连接所述第二PNP三极管的基极，所述第二PNP三极管的集电极连接到所述第一开关管的驱动管脚，所述第二PNP三极管的发射极连接所述第二电路的输出端正极，所述第二电阻连接在所述第二PNP三极管的基极和发射极之间。可选的，所述使能电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第五NPN型三极管、第六PNP三极管和第七NPN型三极管，其中：所述第七NPN型三极管的基极经所述第四电阻连接所述控制器，所述第七NPN型三极管的发射极连接所述控制器的地线，所述第七NPN型三极管的集电极先后经过所述第五电阻和所述第六电阻连接所述第二电路的输出端正极；所述第五电阻和所述第六电阻的中间节点连接所述第五NPN型三极管和所述第六PNP三极管的基极，所述第五NPN型三极管的集电极连接所述第二电路的输出端正极，所述第五NPN型三极管的发射极连接所述第六PNP三极管的发射极和所述第一开关管的驱动管脚，所述第六PNP三极管的集电极连接所述第一开关管的第二管脚和所述第二电路的输出端负极。可选的，所述第二电路包括峰值保持电路和/或限压电路，其中：所述峰值保持电路用于将所述第一连接点的峰值电位作为驱动电压传送给所述第一开关管的驱动管脚；所述限压电路用于将所述第二电路的输出电压稳定在不超过所述第一开关管能够承受的最大驱动电压值。可选的，所述开关管驱动电路还包括：连接在所述第一开关管的驱动管脚与所述使能电路之间的放电电路，用于在所述使能电路处于断开状态时，为所述第一开关管的驱动管脚提供电荷泄放路径。一种关断器，包括：第一开关管、控制器以及连接所述第一开关管与所述控制器的接口电路，所述接口电路为上述公开的任一种开关管驱动电路。一种分布式发电系统，包括一个或多个组串，每个组串包括多个关断器，每个关断器的输入端连接一个直流电源，同一组串中的各关断器的输出端串联在一起为负载供电，多个组串并联在一起为负载供电；所述关断器为上述公开的关断器。从上述的技术方案可以看出，本专利技术提供的开关管驱动电路连接在不共地的第一开关管与控制器之间，通过高频开关管的开关动作，将第一连接点电位抬升至高于第一开关管的第二管脚，此时如果将第一连接点直接连通第一开关管的驱动管脚为第一开关管提供驱动电压，则只要保证第一连接点与第一开关管的第二管脚之间的电位差高于第一开关管的驱动门限电压，就可以使第一开关管导通；这时，控制器通过向使能电路发脉冲信号来控制第一连接点与第一开关管的驱动管脚之间的通断，即可控制第一开关管的通断，从而满足了设计需要。考虑到第一连接点的电位会随所述高频开关管的开关动作而跳变，为维持提供给第一开关管的驱动电压的稳定，本实施例在第一连接点与第一开关管之间还增设了一个第二电路。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为一种开关管驱动电路结构示意图；图2为又一种开关管驱动电路结构示意图；图3示出了应用于开关管驱动电路中的一种使能电路结构示意图；图4示出了应用于开关管驱动电路中的又一种使能电路结构示意图；图5示出了应用于开关管驱动电路中的一种第二电路结构示意图；图6示出了应用于开关管驱动电路中的又一种第二电路结构示意图；图7为又一种开关管驱动电路结构示意图；图8为又一种开关管驱动电路结构示意图；图9为一种开关器结构示意图；图10为又一种开关器结构示意图；图11为一种分布式发电系统结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1或图2(图1和图2的区别仅在于DC/DC变换器12采用的拓扑结构不同)，本专利技术实施例公开了一种开关管驱动电路，所述开关管驱动电路是第一开关管S1与控制器10之间的接口电路，其作用是将控制器10输出的脉冲信号转换为能够驱动第一开关管S1导通和关断的信号。第一开关管S1串联在第一直流电源11的正极，用于接通和分断第一直流电源11与外部电路20的连接。第一开关管S1与第一直流电源11的正极直接相连的那个管脚为第一开关管S1的第一管脚，第一开关管S1与外部电路20的正极直接相连的那个管脚为第一开关管S1的第二管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关管驱动电路，其特征在于，所述开关管驱动电路是第一开关管与控制器之间的接口电路；所述第一开关管串联在第一直流电源的正极，用于接通和分断所述第一直流电源与外部电路的连接；所述开关管驱动电路包括DC/DC变换器、使能电路、第一二极管、第一电容和第二电路，其中：所述DC/DC变换器的输入端连接第二直流电源；所述DC/DC变换器内部具有一高频开关管，通过所述高频开关管高频率的开关动作实现直流电压变换；所述第一二极管的阳极连接所述第一直流电源的正极，所述第一二极管的阴极连接所述第一电容的第一端，形成第一连接点；所述高频开关管的一个管脚连接所述第二直流电源的正极或负极，另一管脚连接所述第一电容的第二端；所述第二电路的输入端连接所述第一连接点，所述第二电路的输出端经过所述使能电路连接到所述第一开关管的驱动管脚；所述第二电路用于将来自所述第一连接点的电信号转换成稳定的输出电压，在所述使能电路接通时，所述输出电压作为驱动电压传送给所述第一开关管的驱动管脚；所述控制器通过发脉冲信号来控制所述使能电路的接通和断开。

【技术特征摘要】
1.一种开关管驱动电路，其特征在于，所述开关管驱动电路是第一开关管与控制器之间的接口电路；所述第一开关管串联在第一直流电源的正极，用于接通和分断所述第一直流电源与外部电路的连接；所述开关管驱动电路包括DC/DC变换器、使能电路、第一二极管、第一电容和第二电路，其中：所述DC/DC变换器的输入端连接第二直流电源；所述DC/DC变换器内部具有一高频开关管，通过所述高频开关管高频率的开关动作实现直流电压变换；所述第一二极管的阳极连接所述第一直流电源的正极，所述第一二极管的阴极连接所述第一电容的第一端，形成第一连接点；所述高频开关管的一个管脚连接所述第二直流电源的正极或负极，另一管脚连接所述第一电容的第二端；所述第二电路的输入端连接所述第一连接点，所述第二电路的输出端经过所述使能电路连接到所述第一开关管的驱动管脚；所述第二电路用于将来自所述第一连接点的电信号转换成稳定的输出电压，在所述使能电路接通时，所述输出电压作为驱动电压传送给所述第一开关管的驱动管脚；所述控制器通过发脉冲信号来控制所述使能电路的接通和断开。2.根据权利要求1所述的开关管驱动电路，其特征在于，所述DC/DC变换器为buck变换器；对应的，所述高频开关管的一个管脚连接所述第二直流电源的正极或负极，另一管脚连接所述第一电容的第二端，是指：所述高频开关管的第一管脚连接所述buck变换器的输入端正极；所述高频开关管的第二管脚连接所述第一电容的第二端。3.根据权利要求1所述的开关管驱动电路，其特征在于，所述DC/DC变换器为boost变换器；对应的，所述高频开关管的一个管脚连接所述第二直流电源的正极或负极，另一管脚连接所述第一电容的第二端，是指所述高频开关管的第二管脚连接所述boost变换器的输入端负极；所述高频开关管的第一管脚连接所述第一电容的第二端。4.根据权利要求1所述的开关管驱动电路，其特征在于，所述第二直流电源是由所述第一直流电源经第一电路转换而来；所述控制器的电源输入端连接所述DC/DC变换器的输出端。5.根据权利要求1所述的开关管驱动电路，其特征在于，所述使能电路包括第三NPN三极管、第二PNP三极管、第一电阻、第二电阻和第三电阻，其中：所述第三NPN三极管的基极经所述第一电阻连接所述控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞雁飞，杨宗军，倪华，陈华进，
申请(专利权)人：阳光电源上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31