开关管电压应力调节电路、调节方法、电压变换装置及车辆与流程

本申请属于电力电子，尤其涉及一种开关管电压应力调节电路、调节方法、电压变换装置及车辆。

背景技术：

1、直流变换模块可以通过变压器和开关管的作用将较小的直流电压转换为设备所需的较高电压，或者将较高的直流电压转换为设备所需的较低的电压。直流变换模块在运行时，其内部的开关管可能会承受较大的应力。因此在对直流变换模块内的开关管进行选型时，需要考虑更大的余量，导致器件选型类型少，影响产品的可靠性。

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，本申请提出一种开关管电压应力调节电路、调节方法、电压变换装置及车辆，在开关管关断应力最小时刻控制所述开关管关断，可以使开关管在关断时承受的电压应力最小，提高产品可靠性，也方便开关管规格选型。

2、第一方面，本申请提供了一种开关管电压应力调节电路，与直流变换模块中的开关管电连接，开关管电压应力调节电路包括：

3、峰值检测单元，峰值检测单元的输入端与开关管电连接，且配置为检测开关管关断时的峰值电压；

4、主控单元，主控单元的输入端与峰值检测单元的输出端电连接，主控单元的输出端与开关管的驱动端电连接，主控单元配置为控制开关管在多个目标驱动周期内以不同的关断时刻关断，并接收峰值检测单元在多个目标驱动周期内反馈的峰值电压，确定各峰值电压中的最小应力峰值电压对应的目标关断时刻，根据目标关断时刻控制开关管关断。

5、根据本申请的开关管应力调节电路，通过控制直流变换模块中开关管调整关断时刻，并检测开关管在不同关断时刻下的峰值电压，由此可以确定开关管关断应力最小时对应的目标关断时刻，由此根据目标关断时刻控制开关管关断，可以使开关管在关断时承受的电压应力最小，提高产品可靠性，也方便开关管规格选型。

6、根据本申请的一个实施例，峰值检测单元包括：

7、采样电路，与开关管电连接，且配置为采集开关管关断时的关断电压；

8、峰值检测电路，分别与采样电路和主控单元电连接，且配置为获取关断电压的峰值，并将关断电压的峰值反馈给主控单元。

9、根据本申请的一个实施例，采样电路包括：

10、第一电阻，第一电阻的第一端与开关管的输入端电连接；

11、第二电阻，第二电阻的第一端分别与第一电阻的第二端和峰值检测电路的输入端电连接，第二电阻的第二端分别与开关管的输出端和接地节点电连接。

12、根据本申请的一个实施例，采样电路还包括：

13、第一电容，第一电容的第一端与第二电阻的第一端电连接，第一电容的第二端与第二电阻的第二端电连接。

14、根据本申请的一个实施例，峰值检测电路包括：

15、第一比较器，第一比较器的反相输入端与第二电阻的第一端电连接；

16、单向导通器件，单向导通器件的第一端与第一比较器的输出端电连接，

17、第二比较器，第二比较器的正相输入端和第一比较器的正相输入端均与第二比较器的输出端电连接，第二比较器的反相输入端与单向导通器件的第二端电连接；

18、第二电容，第二电容的第一端与单向导通器件的第二端电连接，第二电容的第二端与接地节点电连接。

19、根据本申请的一个实施例，峰值检测电路还包括：

20、第三电阻，第三电阻的第一端与第一比较器的正相输入端电连接，第三电阻的第二端与第二比较器的输出端电连接；

21、第四电阻，第四电阻的第一端与第二电容的第一端电连接，第四电阻的第二端与第二电容的第二端电连接。

22、根据本申请的一个实施例，主控单元包括：

23、控制器，控制器的输入端与第二比较器的输出端电连接，配置为接收峰值检测单元在多个目标驱动周期内反馈的峰值电压，并确定各峰值电压中的最小应力峰值电压对应的目标关断时刻；

24、驱动电路，与控制器的输出端和开关管的驱动端电连接，配置为响应控制器的输出信号驱动开关管打开或关断。

25、第二方面，本申请提供了一种开关管应力调节方法，应用于直流变换模块中，直流变换模块包括开关管，该开关管应力调节方法包括：

26、控制开关管在多个目标驱动周期内以不同的关断时刻关断；

27、获取开关管在多个目标驱动周期内关断时的峰值电压；

28、确定各峰值电压中的最小应力峰值电压对应的目标关断时刻；

29、根据目标关断时刻控制开关管关断。

30、根据本申请的开关管应力调节方法，主控单元通过控制直流变换模块中开关管调整关断时刻，并检测开关管在不同关断时刻下的峰值电压，由此可以确定开关管关断应力最小时对应的目标关断时刻，由此根据目标关断时刻控制开关管关断，可以使开关管在关断时承受的电压应力最小，提高产品可靠性，也方便开关管规格选型。

31、根据本申请的一个实施例，控制开关管在多个目标驱动周期内以不同的关断时刻关断，包括：

32、确定开关管的标准关断时刻；

33、根据参考偏移量对标准关断时刻进行偏移计算，得到偏移后关断时刻；

34、控制开关管在偏移后关断时刻关断；

35、其中，开关管在多个目标驱动周期内的偏移后关断时刻不同。

36、根据本申请的一个实施例，确定各峰值电压中的最小应力峰值电压对应的目标关断时刻，包括：

37、根据多个目标驱动周期内关断时的峰值电压计算对应的电压应力；

38、获取各电压应力中的最小电压应力对应的目标峰值电压；

39、确定目标峰值电压对应的关断时刻为目标关断时刻。

40、第三方面，本申请提供了一种电压变换装置，包括：

41、变压器、与变压器的原边绕组电连接的原边转换电路以及与变压器的副边绕组电连接的副边转换电路；

42、前述的开关管电压应力调节电路，开关管电压应力调节电路与副边转换电路内的开关管电连接。

43、根据本申请的电压变换装置，通过控制副边转换电路中的开关管调整关断时刻，并检测开关管在不同关断时刻下的峰值电压，由此可以确定开关管关断应力最小时对应的目标关断时刻，由此根据目标关断时刻控制开关管关断，可以使开关管在关断时承受的电压应力最小，提高产品可靠性，也方便开关管规格选型。

44、第四方面，本申请提供了一种车辆，包括前述的电压变换装置。

45、根据本申请的车辆，通过控制电压变换装置的副边转换电路中开关管调整关断时刻，并检测开关管在不同关断时刻下的峰值电压，由此可以确定开关管关断应力最小时对应的目标关断时刻，由此根据目标关断时刻控制开关管关断，可以使开关管在关断时承受的电压应力最小，提高产品可靠性，也方便开关管规格选型。

46、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：

1.一种开关管电压应力调节电路，其特征在于，与直流变换模块中的开关管电连接，所述开关管电压应力调节电路包括：

2.根据权利要求1所述的开关管电压应力调节电路，其特征在于，所述峰值检测单元包括：

3.根据权利要求2所述的开关管电压应力调节电路，其特征在于，所述采样电路包括：

4.根据权利要求3所述的开关管电压应力调节电路，其特征在于，所述采样电路还包括：

5.根据权利要求4所述的开关管电压应力调节电路，其特征在于，所述峰值检测电路包括：

6.根据权利要求5所述的开关管电压应力调节电路，其特征在于，所述峰值检测电路还包括：

7.根据权利要求1-6中任一项所述的开关管电压应力调节电路，其特征在于，所述主控单元包括：

8.一种开关管应力调节方法，其特征在于，应用于直流变换模块中，所述直流变换模块包括开关管，所述开关管应力调节方法包括：

9.根据权利要求8所述的开关管应力调节方法，其特征在于，所述控制所述开关管在多个目标驱动周期内以不同的关断时刻关断，包括：

10.根据权利要求8所述的开关管应力调节方法，其特征在于，所述确定各所述峰值电压中的最小应力峰值电压对应的目标关断时刻，包括：

11.一种电压变换装置，其特征在于，包括：

12.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求11所述的电压变换装置。

技术总结本申请公开了一种开关管电压应力调节电路、调节方法、电压变换装置及车辆，属于电力电子技术领域。本申请的一个实施例提出一种开关管应力调节电路，开关管电压应力调节电路包括：峰值检测单元和主控单元。峰值检测单元与直流变换模块中的开关管电连接，检测开关管关断时的峰值电压；主控单元与峰值检测单元和开关管的驱动端电连接，控制开关管在多个目标驱动周期内以不同的关断时刻关断，并接收峰值检测单元在多个目标驱动周期内反馈的峰值电压，在各峰值电压中的最小应力峰值电压对应的时刻控制开关管关断。根据本申请的开关管应力调节电路，可以使开关管在关断时承受的电压应力最小，提高产品可靠性，也方便开关管规格选型。技术研发人员：汪青,高龙,王富受保护的技术使用者：合肥阳光电动力科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/5