逆变器控制方法、开关管驱动电路、控制器及逆变器技术

本申请提供了一种逆变器控制方法、开关管驱动电路、控制器及逆变器，该方案在逆变器由功率二极管换流至开关管的过程中，根据逆变器的不同的运行电流控制开关管以不同的阻值导通，具体的，随着逆变器的电流值逐渐变小，开关管的导通电阻逐渐增大，从而降低了开关管的导通速度，即降低了换流速度，进而降低了功率二级管在换流时的电流变化率，最终降低了功率二极管两端的反向应力。而且，当逆变器的电流较大时，开关管的导通电阻的阻值较小，降低了开关管的开通损耗及功率二极管的关断损耗，因此，保证了逆变器的运行效率较高。保证了逆变器的运行效率较高。保证了逆变器的运行效率较高。

【技术实现步骤摘要】
逆变器控制方法、开关管驱动电路、控制器及逆变器


[0001]本专利技术属于电力电子
，尤其涉及一种逆变器控制方法、开关管驱动电路、控制器及逆变器。

技术介绍

[0002]逆变器的工作原理是通过控制半导体管将直流电转换为交流电。在逆变器中，通常会设置有功率二极管和开关管，功率二极管主要用于升压电路或逆变电路中，为开关管提供换流回路。若在换流过程中，功率二极管换流到开关管的速度过快，导致功率二极管上的电流变化率很大，进而导致功率二极管的电压应力超标，而且，该电压应力会叠加到换流的开关管上，导致开关管的电压应力与损耗增加，尤其在小电流情况下，功率二极管的关断特性较硬(即，关断速度慢)，此种情况下功率二极管的电压应力超标问题更严重。
[0003]传统的解决方案是使用软恢复二极管，此类型的二极管自身关断速度较慢，特性较软，以此降低二极管的电流变化率，但是，软恢复二极管的损耗较高，导致逆变器的运行效率降低。
[0004]因此，亟需一种能够有效降低功率二极管的应力且不降低逆变器的效率的解决方案。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种逆变器控制方法、开关管驱动电路、控制器及逆变器，以实现降低逆变器内的功率二极管的应力且不会降低逆变器的运行效率，其公开的具体技术方案如下：
[0006]第一方面，本申请提供了一种逆变器控制方法，包括：
[0007]当逆变器处于功率二极管至开关管的换流状态时，获取逆变器电流；
[0008]将所述逆变器电流与至少一个电流阈值进行比较，确定所述逆变器电流所处的目标电流区间；
[0009]确定与所述目标电流区间相匹配的所述开关管的开通电阻的目标阻值，并控制所述开关管的开通电阻为所述目标阻值，其中，所述目标阻值与目标电流区间的电流值负相关。
[0010]可选地，所述开关管的驱动电路中设置有一个阻值可调的开通电阻支路；
[0011]所述控制所述开关管的开通电阻为所述目标阻值，包括：
[0012]将所述开通电阻支路的阻值调整为所述目标阻值。
[0013]可选地，所述电流区间的总数量为N个，所述开通电阻支路包括依次串联的一个第二控制开关和M个电阻，且每个所述电阻并联一第一控制开关，其中，表示向上取整；
[0014]所述将所述开通电阻支路的阻值调整为所述目标阻值，包括：
[0015]控制所述第二控制开关闭合以开通所述开通电阻支路，以及控制各个所述第一控
制开关的开关状态，以使接入所述开通电阻支路的所有电阻的阻值之和等于所述目标阻值。
[0016]可选地，所述开关管的开通驱动电路中设置有M个阻值不同的开通电阻支路，所述电流区间的总数量为N个，其中，N为大于1的正整数，且表示向上取整；
[0017]所述控制所述开关管的开通电阻为所述目标阻值，包括：
[0018]控制阻值为所述目标阻值的目标开通电阻支路导通；
[0019]其中，所述目标开通电阻支路为一个所述开通电阻支路或至少两个所述开通电阻支路并联得到的支路。
[0020]可选地，所述电流区间包括第一电流区间和第二电流区间，且所述第一电流区间的电流值小于所述第二电流区间的电流值，所述开通电阻支路包括第一开通电阻支路和第二开通电阻支路，且所述第一开通电阻支路的阻值大于所述第二开通电阻支路的阻值；
[0021]所述控制所述开关管的开通电阻为所述目标阻值，包括：
[0022]当所述逆变器电流处于所述第一电流区间时，控制所述第一开通电阻支路导通；
[0023]当所述逆变器电流处于所述第二电流区间时，控制所述第二开通电阻支路导通。
[0024]可选地，所述电流区间包括第一电流区间和第二电流区间，且所述第一电流区间的电流值小于所述第二电流区间的电流值，所述开关管的开通电阻支路包括第一开通电阻支路和第二开通电阻支路；
[0025]所述控制所述开关管的开通电阻为所述目标阻值，包括：
[0026]当所述逆变器电流处于所述第一电流区间时，控制所述第一开通电阻支路或所述第二开通电阻支路导通；
[0027]当所述逆变器电流处于所述第二电流区间时，控制所述第一开通电阻支路和所述第二开通电阻支路均导通。
[0028]第二方面，本申请还提供了一种逆变器中的开关管驱动电路，包括：驱动控制电路，且需要换流的每个开关管设置有至少一个开通电阻支路和一个关断电阻支路；
[0029]所述驱动控制电路的开通驱动端连接所述至少一个开通电阻支路；
[0030]所述驱动控制电路的关断驱动端连接所述关断电阻支路；
[0031]所述驱动控制电路的控制信号输入端连接逆变器的控制器，当所述驱动控制电路接收到所述控制器发送的开通电阻切换信号后，控制所述至少一个开通电阻支路的状态，以使所述开关管的开通电阻等于目标阻值；
[0032]其中，所述开通电阻切换信号由所述控制器根据逆变器电流及所述逆变器电流所处的电流区间确定，且所述电流区间的电流值与所述目标阻值负相关。
[0033]可选地，所述电流区间的总数量为N个，其中，N为大于1的正整数；
[0034]需要换流的每个开关管设置有一个开通电阻支路，且所述开通电阻支路的阻值可调。
[0035]可选地，所述开通电阻支路包括依次串联的一个第二控制开关和M个电阻，每个所述电阻并联一个第一控制开关，其中，述电阻并联一个第一控制开关，其中，表示向上取整；
[0036]其中，由所述M个电阻中的至少一个电阻组合得到与N个所述电流区间相匹配的N个目标阻值。
[0037]可选地，所述电流区间的总数量为N个，所述开通电阻支路的数量为M个，N为大于1的正整数，且表示向上取整；
[0038]其中，当所述M＝N时，每个所述开通电阻支路的阻值分别与N个所述电流区间相匹配；
[0039]当所述M＜N时，由所述M个开通电流支路中的至少一个开通电流支路组合得到分别与N个所述电流区间相匹配的N个阻值。
[0040]可选地，所述开关管的开通电阻支路包括：第一开通电阻支路和第二开通电阻支路，且所述第一开通电阻支路的阻值大于所述第二开通电阻支路的阻值；
[0041]当所述驱动控制电路接收到第一开通电阻切换信号时，控制所述第一开通电阻支路导通，当所述驱动控制电路接收到第二开通电阻切换信号时，控制所述第二开通电阻支路导通；
[0042]其中，所述第一开通电阻切换信号由所述控制器确定所述逆变器电流处于小于第一预设电流阈值的第一电流区间时产生，所述第二开通电阻切换信号由所述控制器确定所述逆变器电流处于大于等于所述第一预设电流阈值的第二电流区间时产生。
[0043]可选地，所述开关管的开通电阻支路包括：第一开通电阻支路和第二开通电阻支路；
[0044]当所述驱动控制电路接收到第一开通电阻切换信号时，控制所述第一开通电阻支路或所述第二开通电阻支路导通；当所述驱动控制电路接收到第二开通电阻切换信号时，控制所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种逆变器控制方法，其特征在于，包括：当所述逆变器处于功率二极管至开关管的换流状态时，获取逆变器电流；将所述逆变器电流与至少一个电流阈值进行比较，确定所述逆变器电流所处的目标电流区间；确定与所述目标电流区间相匹配的目标阻值，并控制所述开关管的开通电阻为所述目标阻值，其中，所述目标阻值与目标电流区间的电流值负相关。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述开关管的驱动电路中设置有一个阻值可调的开通电阻支路；所述控制所述开关管的开通电阻为所述目标阻值，包括：将所述开通电阻支路的阻值调整为所述目标阻值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电流区间的总数量为N个，所述开通电阻支路包括依次串联的一个第二控制开关和M个电阻，且每个所述电阻并联一第一控制开关，其中，关，其中，表示向上取整；所述将所述开通电阻支路的阻值调整为所述目标阻值，包括：控制所述第二控制开关闭合以开通所述开通电阻支路，以及控制各个所述第一控制开关的开关状态，以使接入所述开通电阻支路的所有电阻的阻值之和等于所述目标阻值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述开关管的开通驱动电路中设置有M个阻值不同的开通电阻支路，所述电流区间的总数量为N个，其中，N为大于1的正整数，且阻值不同的开通电阻支路，所述电流区间的总数量为N个，其中，N为大于1的正整数，且表示向上取整；所述控制所述开关管的开通电阻为所述目标阻值，包括：控制阻值为所述目标阻值的目标开通电阻支路导通；其中，所述目标开通电阻支路为一个所述开通电阻支路或至少两个所述开通电阻支路并联得到的支路。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述电流区间包括第一电流区间和第二电流区间，且所述第一电流区间的电流值小于所述第二电流区间的电流值，所述开通电阻支路包括第一开通电阻支路和第二开通电阻支路，且所述第一开通电阻支路的阻值大于所述第二开通电阻支路的阻值；所述控制所述开关管的开通电阻为所述目标阻值，包括：当所述逆变器电流处于所述第一电流区间时，控制所述第一开通电阻支路导通；当所述逆变器电流处于所述第二电流区间时，控制所述第二开通电阻支路导通。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述电流区间包括第一电流区间和第二电流区间，且所述第一电流区间的电流值小于所述第二电流区间的电流值，所述开关管的开通电阻支路包括第一开通电阻支路和第二开通电阻支路；所述控制所述开关管的开通电阻为所述目标阻值，包括：当所述逆变器电流处于所述第一电流区间时，控制所述第一开通电阻支路或所述第二开通电阻支路导通；当所述逆变器电流处于所述第二电流区间时，控制所述第一开通电阻支路和所述第二开通电阻支路均导通。
7.一种逆变器中的开关管驱动电路，其特征在于，包括：驱动控制电路，且需要换流的每个开关管设置有至少一个开通电阻支路和一个关断电阻支路；所述驱动控制电路的开通驱动端连接所述至少一个开通电阻支路；所述驱动控制电路的关断驱动端连接所述关断电阻支路；所述驱动控制电路的控制信号输入端连接逆变器的控制器，当所述驱动控制电路接收到所述控制器发送的开...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵仁明，朱万平，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：