隔离栅极驱动器制造技术

技术编号：40160573 阅读：7 留言：0更新日期：2024-01-26 23:34

本公开涉及隔离栅极驱动器。一种包括输入级的装置，输入级包括第一输入端、第二输入端、第一AC耦合器和第二AC耦合器。第一AC耦合器耦合在第一输入端和第三输入端之间。第二AC耦合器耦合在第二输入端和第四输入端之间。比较器耦合到第三输入端、第四输入端和输出端。比较器基于第三输入端处的第一电压的电平与第四输入端处的第二电压的电平之间的比较而在输出端处提供输出信号。反馈电路耦合到输出端、第三输入端和第四输入端。反馈电路接收输出信号，并且基于输出信号向第三输入端提供第一反馈电压。

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【技术实现步骤摘要】

本公开总体上涉及光伏电力系统。更具体地，本公开提供了一种用于调节光伏电力系统中的电源之间的电力产生的系统和方法。

技术介绍

1、在电子领域中，可以采用驱动器电路(也称为“栅极驱动器”)来提供用于使电子开关在状态之间(例如，在开关导通的“接通状态”和开关不导通的“断开状态”之间)转变的信号。这种开关的示例可以包括晶体管，诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)、双极结型晶体管(bjt)、绝缘栅双极晶体管(igbt)、氮化镓晶体管、或碳化硅(sic)晶体管。无论所采用的开关的类型如何，都需要驱动信号来使开关在状态之间转变。栅极驱动器可以被配置为向开关的控制端子(例如，mosfet中的栅极端子、bjt中的基极端子)提供信号。例如，在开关是mosfet的情况下，mosfet包括源极端子、栅极端子和漏极端子。可以通过相对于源极向栅极端子施加电压来控制mosfet的状态。这样的栅极电压的量级可以是几伏(例如，3v、5v、10v、12v、15v)。

2、其中可以采用一个或多个栅极驱动器的电子设备的示例可以是晶体管半桥，其包括在开关连接点处串联耦合的两个晶体管。连接点(例如，也可以称为节点)可以是两个或更多个电气组件(例如，电阻器、晶体管、电容器、电感器、二极管等)之间的连接。两个晶体管的串联耦合可以跨电压连接。例如，在采用n型mosfets的情况下，第一晶体管(也称为“高侧”晶体管)的源极可以与第二晶体管(也称为“低侧”晶体管)的漏极耦合。低侧晶体管的源极可以耦合到参考(例如，接地)，并且高侧晶体管的漏极可以与电压电平(例

3、用于控制开关的控制信号可以例如以相对于参考的几伏的电平(例如，相对于地的3.3v、5v、10v或12v)生成。高侧栅极驱动器可以基于控制信号生成相对于开关节点控制高侧开关所需的电压。然而，如上所述，开关节点(例如，其可以是高侧栅极驱动器的参考)可以在零伏与相对于参考的数十或数百伏之间转变。这种转变可能潜在地损坏栅极驱动器或先前电路(例如，由于电流和/或电压高于电路组件的额定值)。因此，高侧栅极驱动器可以与先前电路隔离(例如，以降低栅极驱动器或先前电路的故障概率)。术语‘隔离’、ac耦合或dc阻断在本文中可互换使用。例如，可以使用变压器、光耦合器、电容器或哈尔效应传感器来实现高侧栅极驱动器的隔离。隔离栅极驱动器可以改变控制信号的参考(例如，使得开关节点是控制信号的参考节点)，并且可以进一步放大控制信号的功率。

技术实现思路

1、下文给出了本公开内容的简要概述，以便提供对本公开内容的一些方面的基本理解。本
技术实现思路
不是本公开的广泛概述。其不旨在标识本公开的关键或重要元素或描绘本公开的范围。以下概述仅以简化形式呈现本公开内容的一些概念，作为下面提供的更详细描述的序言。

2、本公开的第一方面提供了一种隔离栅极驱动器，其被配置为向开关的控制端子提供控制信号。根据本文的公开内容的隔离栅极驱动器可以包括用于为栅极驱动器提供dc隔离的输入级、比较器和反馈电路。比较器可以将第一电压的电平与第二电压的电平进行比较。在进入比较器的第一输入电压可以包括两个或更多个电压电平的情况下，来自比较器的输出可以包括两个或更多个状态，至少两个状态中的每个状态可以对应于至少两个电压电平中的一个电压电平。反馈电路可以被配置为接收输出信号，并且基于输出信号的状态将第一反馈电压的电平设置为输入电压的至少两个电压电平中的一个电压电平。

3、本公开的第二方面提供了一种用于隔离栅极驱动器的方法。在第一步骤中，通过比较器将第一输入端处的第一电压的电平与第二输入端处的第二电压的电平进行比较。在第二步骤中，由反馈电路选择第一反馈电压。在第三步骤中，将第一反馈电压施加到比较器的第一输入端。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种装置，包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述反馈电路还被配置为将第二反馈电压提供到所述第四输入端。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述反馈电路被配置为基于所述输出信号产生所述第一反馈电压以对应于所述第一电压。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述输出信号包括至少两个状态中的状态，

5.根据权利要求4中任一项所述的装置，其中，所述反馈电路包括电压电平发生器和阻抗，并且

6.根据权利要求5中任一项所述的装置，其中所述反馈电路还包括控制器，所述控制器耦合到所述比较器的所述输出端并且耦合到所述电压电平产生器，

7.根据权利要求5至7中任一项所述的装置，其中所述第一输入端和所述第二输入端参考第二参考，

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述第一AC耦合器包括耦合到所述第一输入端和所述第三输入端的第一电容器、耦合在所述第三输入端和所述第一参考之间的第二电容器，并且

9.根据权利要求7至8中任一项所述的装置，其中，所述反馈电路还包括传感器，所述传感器耦合到所述控制器，并且还被耦合在以下中的一个之间：

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述输出信号被配置为控制第一开关，所述第一开关在开关连接点处与第二开关串联耦合，

11.一种方法，包括以下步骤：

12.根据权利要求11所述的方法，还包括由所述反馈电路基于所述第一电压的电平生成所述第一反馈电压的电平的步骤。

13.根据权利要求11至12中任一项所述的方法，还包括检测输出信号的至少两个状态中的状态，其中所述输出信号的所述状态是基于所述第一电压的所述电平与所述第二电压的所述电平之间的所述比较。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第三输入端和所述第四输入端参考第一参考，

15.根据权利要求14所述的方法，还包括：

...

【技术特征摘要】