功率变换装置和器件保护方法制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种功率变换装置和器件保护方法，该功率变换装置包括功率变换单元、采样单元和控制器；所述功率变换单元与控制器相连，所述采样单元分别与功率变换单元和控制器相连，用于检测所述功率变换装置的温度和电压；所述控制器用于根据所述功率变换装置的温度和电压切换所述功率变化装置的工作保护模式，所述工作保护模式包括：低等级保护模式和高等级保护模式。本申请实施例提供的方案，可以减少功率变换装置发生雪崩击穿的可能性，从而可以减少功率变换装置工作失效的可能性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
功率变换装置和器件保护方法


[0001]本申请实施例涉及电力
，尤其涉及一种功率变换装置和器件保护方法。

技术介绍

[0002]电力电子设备包括以电力电子器件(如半导体器件)为主要功能元件的设备，半导体器件的工作状态良好，是保障电力电子设备正常运行的基本条件之一。其中，器件两端承受的电压需要确保处于器件所允许的击穿电压范围之内，否则有发生雪崩击穿的风险，若不做处理，通过累积，产生的热击穿会导致器件不可逆转地发生损坏，使得设备无法正常工作。
[0003]在设计之初，通过对设备的工况、电压等级等进行评估，可以选取耐压等级合适的器件，以保障工作期间器件两端电压不超过器件的击穿电压，从而避免雪崩击穿的发生。然而，当设备的工况较为复杂时，器件两端较大的电流变化率可能在器件两端产生较高的电压，该暂态可能会导致设备发生雪崩击穿。同时，器件耐受的击穿电压也会随外界温度的变化会产生变化，进一步增加了设备发生雪崩击穿的风险。
[0004]目前，大部分对于器件的保护策略，考虑的因素比较单一，造成策略覆盖工况的不全面，增加了器件发生雪崩击穿的可能性。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种功率变换装置和器件保护方法，考虑的因素多样化，覆盖工况更全面，可以减少功率变换装置和发生雪崩击穿的可能性，从而可以减少功率变换装置和工作失效的可能性。
[0006]第一方面，提供了一种功率变换装置，包括功率变换单元、采样单元和控制器；所述功率变换单元与所述控制器相连，所述采样单元分别与所述功率变换单元和所述控制器相连，用于检测所述功率变换装置的温度和电压；所述控制器用于根据所述功率变换装置的温度和电压切换所述功率变化装置的工作保护模式，所述工作保护模式包括：低等级保护模式和高等级保护模式；所述控制器用于，在所述低等级保护模式下：控制所述功率变换装置的输出电流小于等于第一电流值，或，控制所述功率变换装置的过流保护电流为第二电流值，或，控制所述功率变换装置的输出电流小于等于所述第一电流值和所述功率变换装置的过流保护电流为所述第二电流值；所述控制器用于，在所述高等级保护模式下：控制所述功率变换装置的输出电流的小于等于第三电流值，或，控制所述功率变换装置的过流保护电流为第四电流值，或，控制所述功率变换装置的输出电流小于等于所述第三电流值和所述功率变换装置的过流保护电流为所述第四电流值，所述第三电流值小于所述第一电流值，所述第四电流值小于所述第二电流值。
[0007]本申请实施例提供的方案，由于本申请在切换功率变换装置的工作保护模式时，考虑了电压和温度这两个因素，考虑的因素较多，覆盖工况更全面，可以减少功率变换装置发生雪崩击穿的可能性，从而可以减少功率变换装置工作失效的可能性。
[0008]结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述控制器具体用于：若所述电压小于第一电压阈值，切换所述功率变换装置为所述低等级保护模式；或者，若所述电压大于或等于所述第一电压阈值，根据所述电压与第二电压阈值以及所述温度切换所述功率变换装置的工作保护模式，所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值。
[0009]本申请实施例提供的方案，由于第二电压阈值大于第一电压阈值，在确定功率变换装置的电压大于第一电压阈值的情况下，可以进一步根据电压与第二电压阈值以及温度切换功率变换装置的工作保护模式，在尽可能保证功率变换装置正常工作的同时，可以减少功率变换装置发生雪崩击穿的可能性。
[0010]结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述控制器具体用于：若所述电压小于所述第二电压阈值，维持所述功率变换装置为现有工作保护模式；或者，若所述电压大于或等于所述第二电压阈值，根据所述温度、第一温度阈值、第二温度阈值以及所述功率变换装置的输出电流切换所述功率变换装置的工作保护模式。
[0011]本申请实施例提供的方案，通过判断功率变换装置的电压和第二电压阈值的关系，以及根据判断结果分情况切换功率变换装置的工作保护模式或维持功率变换装置的现有工作保护模式，可以在尽可能保证功率变换装置正常工作的同时，减少功率变换装置发生雪崩击穿的可能性；此外，此外，在电压小于第二电压阈值时或在电压大于第二电压阈值的部分情况下，控制器可以维持功率变换装置为现有工作保护模式，可以稳定功率变换装置的状态，减少对于功率变换装置的影响。
[0012]结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述控制器具体用于：若所述温度小于所述第一温度阈值，根据所述温度和所述第二温度阈值维持所述功率变换装置为现有工作保护模式或切换所述功率变换装置至所述高等级保护模式，所述第二温度阈值小于所述第一温度阈值；或者，若所述温度大于或等于所述第一温度阈值，根据所述功率变换装置的输出电流切换所述功率变换装置至所述低等级保护模式或所述高等级保护模式。
[0013]本申请实施例提供的方案，通过判断功率变换装置的温度和第一温度阈值的关系，以及根据判断结果分情况切换该功率变换装置的工作保护模式或维持该功率变换装置的现有工作保护模式，可以在尽可能保证功率变换装置正常工作的同时，减少功率变换装置发生雪崩击穿的可能性。
[0014]结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述控制器具体用于：若所述温度小于所述第二温度阈值，切换所述功率变换装置为所述高等级保护模式；或者，若所述温度大于或等于所述第二温度阈值，维持所述功率变换装置为现有工作保护模式。
[0015]本申请实施例提供的方案，通过判断功率变换装置的温度和第二温度阈值的关系，以及根据判断结果分情况切换该功率变换装置为高等级保护模式或维持该功率变换装置为现有工作保护模式，可以在尽可能保证功率变换装置正常工作的同时，减少功率变换装置发生雪崩击穿的可能性；此外，在功率变换装置的温度大于或等于第二温度阈值时，控制器可以维持该功率变换装置为现有工作保护模式，可以稳定功率变换装置的状态，减少对于功率变换装置的影响。
[0016]结合第一方面，在第五种可能的实现方式中，所述控制器具体用于：若所述温度大
于或等于第一温度阈值，根据所述功率变换装置的输出电流切换所述功率变换装置至所述低等级保护模式或所述高等级保护模式；或者，若所述温度小于所述第一温度阈值，根据所述温度和第二温度阈值切换所述功率变换装置的工作保护模式，所述第二温度阈值小于所述第一温度阈值。
[0017]本申请实施例提供的方案，通过判断功率变换装置的温度和第一温度阈值的关系，以及根据判断结果分情况切换该功率变换装置的工作保护模式，可以在尽可能保证功率变换装置正常工作的同时，减少功率变换装置发生雪崩击穿的可能性。
[0018]结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述控制器具体用于：若所述温度小于所述第二温度阈值，根据所述电压、第一电压阈值、第二电压阈值以及所述功率变换装置的输出电流切换所述功率变换装置的工作保护模式；或者，若所述温度大于或等于所述第二温度阈值，维持所述功率保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率变换装置，其特征在于，包括功率变换单元、采样单元和控制器；所述功率变换单元与所述控制器相连；所述采样单元分别与所述功率变换单元和所述控制器相连，用于检测所述功率变换装置的温度和电压；所述控制器用于根据所述功率变换装置的温度和电压切换所述功率变化装置的工作保护模式，所述工作保护模式包括：低等级保护模式和高等级保护模式；所述控制器用于，在所述低等级保护模式下：控制所述功率变换装置的输出电流小于等于第一电流值，或，控制所述功率变换装置的过流保护电流为第二电流值，或，控制所述功率变换装置的输出电流小于等于所述第一电流值和所述功率变换装置的过流保护电流为所述第二电流值；所述控制器用于，在所述高等级保护模式下：控制所述功率变换装置的输出电流小于等于第三电流值，或，控制所述功率变换装置的过流保护电流为第四电流值，或，控制所述功率变换装置的输出电流小于等于所述第三电流值和所述功率变换装置的过流保护电流为所述第四电流值，所述第三电流值小于所述第一电流值，所述第四电流值小于所述第二电流值。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器具体用于：若所述电压小于第一电压阈值，切换所述功率变换装置为所述低等级保护模式；或者，若所述电压大于或等于所述第一电压阈值，根据所述电压与第二电压阈值以及所述温度切换所述功率变换装置的工作保护模式，所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制器具体用于：若所述电压小于所述第二电压阈值，维持所述功率变换装置为现有工作保护模式；或者，若所述电压大于或等于所述第二电压阈值，根据所述温度、第一温度阈值、第二温度阈值以及所述功率变换装置的输出电流切换所述功率变换装置的工作保护模式。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述控制器具体用于：若所述温度小于所述第一温度阈值，根据所述温度和所述第二温度阈值维持所述功率变换装置为现有工作保护模式或切换所述功率变换装置至所述高等级保护模式，所述第二温度阈值小于所述第一温度阈值；或者，若所述温度大于或等于所述第一温度阈值，根据所述功率变换装置的输出电流切换所述功率变换装置至所述低等级保护模式或所述高等级保护模式。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制器具体用于：若所述温度小于所述第二温度阈值，切换所述功率变换装置为所述高等级保护模式；或者，若所述温度大于或等于所述第二温度阈值，维持所述功率变换装置为现有工作保护模式。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器具体用于：若所述温度大于或等于第一温度阈值，根据所述功率变换装置的输出电流切换所述功率变换装置至所述低等级保护模式或所述高等级保护模式；或者，若所述温度小于所述第一温度阈值，根据所述温度和第二温度阈值切换所述功率变换
装置的工作保护模式，所述第二温度阈值小于所述第一温度阈值。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制器具体用于：若所述温度小于所述第二温度阈值，根据所述电压、第一电压阈值、第二电压阈值以及所述功率变换装置的输出电流切换所述功率变换装置的工作保护模式；或者，若所述温度大于或等于所述第二温度阈值，维持所述功率保护装置为现有工作保护模式。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述控制器具体用于：若所述电压小于第一电压阈值，根据所述功率变换装置的输出电流切换所述功率变换装置至所述低等级保护模式或所述高等级保护模式；或者，若所述电压大于或等于所述第一电压阈值，根据所述电压与第二电压阈值维持所述功率变换装置为现有工作保护模式或切换所述功率变换装置至所述高等级保护模式，所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述控制器具体用于：若所述电压小于所述第二电压阈值，维持所述功率变换装置为现有工作保护模式；或者，若所述电压大于或等于所述第二电压阈值，切换所述功率变换装置至所述高等级保护模式。10.根据权利要求4至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述控制器具体用于根据所述功率变换装置的输出电流切换所述功率变换装置至所述低等级保护模式或所述高等级保护模式，包括：若电流差...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚远，于心宇，辛凯，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：