功率管驱动电源及功率变换装置的制作方法

本申请属于电力电子，尤其涉及一种功率管驱动电源及功率变换装置。

背景技术：

1、功率变换装置包括逆变器、整流器、变频器等设备，广泛应用于光伏发电系统、风力发电系统、电动车辆和不间断电源(uninterruptible power supply，ups)等领域，功率变换装置中的功率管器件通过控制电流的通断，实现对功率变换装置输出电压、电流、相位或频率的调节。

2、在功率变换装置中，功率管器件的驱动速度需要根据功率管器件的工作电压调节，在工作电压很高的情况下，为避免过压损坏，需要降低功率管器件的驱动速度，在工作电压较低的情况下，功率管器件没有过压风险，为了降低损耗，提高效率，需要提高功率管器件的驱动速度。

3、驱动电源是影响功率管器件的驱动速度的重要因素，目前没有能够改变驱动电压幅值的驱动电源，容易导致功率管器件损坏，影响功率管器件的工作效率。

技术实现思路

1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种功率管驱动电源及功率变换装置，能够改变驱动电压的幅值，有效避免功率管的损坏，提高了功率管的工作效率。

2、第一方面，本申请提供了一种功率管驱动电源，该电源包括：

3、电源输入电路和电源输出电路，所述电源输出电路用于连接功率管，为所述功率管提供驱动电压；

4、变压模块，所述变压模块的原边绕组与所述电源输入电路电连接，所述变压模块的副边绕组与所述电源输出电路电连接；

5、其中，所述电源输入电路包括电源输入端、电源变换模块、电源阻抗模块和开关控制模块，所述电源变换模块的一端与所述电源输入端连接，所述电源变换模块的另一端接地，所述电源阻抗模块电连接于所述电源输入端；

6、所述开关控制模块与所述电源阻抗模块电连接，所述开关控制模块用于控制所述电源阻抗模块的投入和切出。

7、根据本申请的功率管驱动电源，通过开关控制模块控制电源阻抗模块在电源输入电路中的投入和切出，电源输入电路的输出电压以及电源输出电路的输入电压随之变化，实现对驱动电压的幅值的调节，驱动电压的幅值能够控制功率管的驱动速度，有效地避免了功率管的损坏，提高了功率管的工作效率。

8、根据本申请的一个实施例，所述电源阻抗模块包括开关支路和阻抗支路，所述开关支路与所述阻抗支路并联；

9、所述开关控制模块与所述开关支路电连接，所述开关控制模块用于控制所述开关支路断开，所述阻抗支路电连接于所述电源输入端和所述电源变换模块之间；

10、所述开关控制模块用于控制所述开关支路接通，所述开关支路电连接于所述电源输入端和所述电源变换模块之间，所述阻抗支路切出。

11、根据本申请的一个实施例，所述阻抗支路包括至少一个二极管；

12、在所述开关控制模块控制所述开关支路断开的情况下，所述电源变换模块通过所述至少一个二极管与所述电源输入端电连接，所述至少一个二极管导通；

13、在所述开关控制模块控制所述开关支路接通的情况下，所述电源变换模块通过所述开关支路与所述电源输入端电连接，所述至少一个二极管截止。

14、根据本申请的一个实施例，所述阻抗支路中二极管的数量基于所述功率管的工作电压的幅值确定。

15、根据本申请的一个实施例，在所述电源阻抗模块投入的情况下，所述电源输入端和所述电源变换模块之间存在阻抗，在所述电源阻抗模块切出的情况下，所述电源输入端和所述电源变换模块之间不存在阻抗。

16、根据本申请的一个实施例，所述开关控制模块进一步用于根据所述功率管的工作电压的幅值控制所述电源阻抗模块的投入和切出。

17、根据本申请的一个实施例，所述开关控制模块，进一步用于：

18、在确定所述工作电压的幅值大于或等于第一电压阈值的情况下，控制所述电源阻抗模块投入；

19、在确定所述工作电压的幅值小于所述第一电压阈值的情况下，控制所述电源阻抗模块切出。

20、根据本申请的一个实施例，所述开关控制模块进一步用于根据所述电源输入端的电源电压的幅值控制所述电源阻抗模块的投入和切出。

21、根据本申请的一个实施例，所述开关控制模块，进一步用于：

22、在确定所述电源电压的幅值大于或等于第二电压阈值的情况下，控制所述电源阻抗模块投入；

23、在确定所述电源电压的幅值小于所述第二电压阈值的情况下，控制所述电源阻抗模块切出。

24、根据本申请的一个实施例，所述开关控制模块，包括：

25、微控制单元；

26、触发单元，所述触发单元和所述微控制单元电连接，所述触发单元与所述电源阻抗模块电连接，所述触发单元用于受所述微控制单元触发，控制所述电源阻抗模块的投入和切出。

27、根据本申请的一个实施例，所述电源变换模块为开环不对称半桥电路。

28、第二方面，本申请提供了一种功率变换装置，包括功率管，以及如第一方面任一实施例所述的功率管驱动电源，所述功率管驱动电源用于为所述功率管提供驱动电压。

29、第三方面，本申请提供了一种功率管驱动电压控制方法，应用于如第一方面任一实施例所述的功率管驱动电源，所述方法包括：

30、获取功率管的工作电压和电源输入端的电源电压中的任一个；

31、根据所述工作电压和所述电源电压中的任一个，通过开关控制模块控制电源阻抗模块的投入和切出。

32、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种功率管驱动电源，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的功率管驱动电源，其特征在于，所述电源阻抗模块包括开关支路和阻抗支路，所述开关支路与所述阻抗支路并联；

3.根据权利要求2所述的功率管驱动电源，其特征在于，所述阻抗支路包括至少一个二极管；

4.根据权利要求3所述的功率管驱动电源，其特征在于，所述阻抗支路中二极管的数量基于所述功率管的工作电压的幅值确定。

5.根据权利要求1所述的功率管驱动电源，其特征在于，在所述电源阻抗模块投入的情况下，所述电源输入端和所述电源变换模块之间存在阻抗，在所述电源阻抗模块切出的情况下，所述电源输入端和所述电源变换模块之间不存在阻抗。

6.根据权利要求5所述的功率管驱动电源，其特征在于，所述开关控制模块进一步用于根据所述功率管的工作电压的幅值控制所述电源阻抗模块的投入和切出。

7.根据权利要求6所述的功率管驱动电源，其特征在于，所述开关控制模块，进一步用于：

8.根据权利要求5所述的功率管驱动电源，其特征在于，所述开关控制模块进一步用于根据所述电源输入端的电源电压的幅值控制所述电源阻抗模块的投入和切出。

9.根据权利要求8所述的功率管驱动电源，其特征在于，所述开关控制模块，进一步用于：

10.根据权利要求1-9任一项所述的功率管驱动电源，其特征在于，所述开关控制模块，包括：

11.根据权利要求1-9任一项所述的功率管驱动电源，其特征在于，所述电源变换模块为开环不对称半桥电路。

12.一种功率变换装置，其特征在于，包括功率管，以及如权利要求1-11任一项所述的功率管驱动电源，所述功率管驱动电源用于为所述功率管提供驱动电压。

13.一种功率管驱动电压控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-11任一项所述的功率管驱动电源，所述方法包括：

技术总结本申请公开了一种功率管驱动电源及功率变换装置，属于电力电子技术领域。该电源包括：电源输入电路和电源输出电路，电源输出电路用于连接功率管，为功率管提供驱动电压；变压模块，变压模块的原边绕组与电源输入电路电连接，变压模块的副边绕组与电源输出电路电连接；其中，电源输入电路包括电源输入端、电源变换模块、电源阻抗模块和开关控制模块，电源变换模块的一端与电源输入端连接，电源变换模块的另一端接地，电源阻抗模块电连接于电源输入端；开关控制模块与电源阻抗模块电连接，开关控制模块用于控制电源阻抗模块的投入和切出。该电源能够改变驱动电压的幅值，有效避免功率管的损坏，提高了功率管的工作效率。技术研发人员：陈小龙,李世龙受保护的技术使用者：上海思格源智能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29