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一种驱动电路及控制方法与流程

  • 国知局
  • 2024-10-21 14:54:15

本技术涉及逆变器驱动领域,尤其涉及一种驱动电路及控制方法。

背景技术:

1、在电力电子变换器领域中,例如光伏逆变器或储能逆变器等,其中的逆变电路的效率和性能指标直接影响逆变器的性能,而逆变电路的驱动电阻又是控制逆变电路的核心。

2、逆变电路的驱动部分控制着逆变电路的开关以及各项指标,例如电压变换率、电流变换率、开通损耗和关断损耗。其中,电压变换率是emi(electromagneticinterference,电磁干扰)的关键指标,而emi又是评估逆变器件和逆变器的可靠性的重要指标;开通损耗和关闭损耗则直接影响逆变器件和逆变器的损耗和效率。

3、当逆变电路导通工作时,其电压变换率和开通损耗受驱动电阻影响,通常情况下,驱动电阻越大,开通损耗越大,但电压变换率越小(即emi越小),反之亦然。因此,现有技术中,由于驱动电阻的阻值是固定的,因此逆变电路中的驱动部分无法兼顾电压变换率和开通损耗。

技术实现思路

1、鉴于此,本技术提供一种驱动电路以解决上述问题。具体如下:

2、所述驱动电路包括:

3、第一隔离电路,用于接收第一输入信号,用于将所述第一输入信号转换为第一调制信号;

4、驱动电阻,所述驱动电阻的第一端与所述第一隔离电路连接;

5、逆变电路,与所述驱动电阻的第二端连接,用于接收驱动信号;

6、调整电路,所述调整电路的第一端用于接收第二输入信号,所述调整电路的第二端与所述驱动电阻的第一端连接,接收所述第一调制信号;所述调整电路的第三端与所述驱动电阻的第二端连接;

7、所述调整电路用于对所述第二输入信号进行处理,将处理后的所述第二输入信号与所述第一调制信号进行逻辑运算得到运算结果,基于所述运算结果调整所述驱动电阻的等效阻值。

8、其中,所述调整电路包括:

9、第二隔离电路,接收所述第二输入信号,并对所述第二输入信号进行处理,得到第一电压信号;

10、多路逻辑控制电路,每路所述驱动电路分别与所述第二隔离电路、所述驱动电阻的第一端和所述驱动电阻的第二端连接,用于调整所述驱动电阻的等效阻值。

11、其中,每路所述驱动电路包括:

12、比较器,所述比较器的第一端与所述第二隔离电路连接,接收所述第一电压信号,所述比较器的第二端接收对应的参考电压信号,所述比较器用于将所述第一电压信号与所述参考电压信号进行比较得到比较结果;

13、逻辑运算器,所述逻辑运算器的第一端与所述比较器的输出端连接,所述逻辑运算器的第二端与所述驱动电阻的第一端连接,所述逻辑运算器用于对所述比较结果和所述第一调制信号进行逻辑运算得到所述运算结果;

14、开关管和调整电阻,所述开关管的控制端与所述逻辑运算器的输出端连接,所述开关管的第一端接收第二电压信号,所述开关管的第二端通过所述调整电阻与所述驱动电阻的第二端连接,所述运算结果用于控制所述开关管,以使所述调整电阻和所述驱动电阻实现并联连接。

15、其中,所述调整电路包括第一电阻和第二电阻,所述逻辑运算器的第二端通过所述第一电阻和所述第二电阻与所述驱动电阻的第一端连接。

16、其中,所述调整电阻的阻值等于所述驱动电阻的阻值。

17、其中,所述调整电路包括第一逻辑控制电路、第二逻辑控制电路、第三逻辑控制电路和第四逻辑控制电路,所述第一逻辑控制电路、所述第二逻辑控制电路、所述第三逻辑控制电路和所述第四逻辑控制电路并联连接在所述第二隔离电路和所述驱动电阻的第二端之间。

18、其中,所述驱动电路还包括控制芯片,与所述第一隔离电路和所述调整电路连接,用于接收所述逆变电路的电流信号,并输出所述第一输入信号和所述第二输入信号;

19、所述控制芯片设置有第一参考电流、第二参考电流、第三参考电流和第四参考电流;

20、所述第一参考电流小于所述第二参考电流,所述第二参考电流小于所述第三参考电流,所述第三参考电流小于所述第四参考电流;

21、其中,所述控制芯片判断到所述电流信号小于所述第一参考电流时,所述第一逻辑控制电路、所述第二逻辑控制电路、所述第三逻辑控制电路和所述第四逻辑控制电路的开关管断开,所述驱动电阻的等效阻值等于所述驱动电阻的阻值;

22、所述控制芯片判断到所述电流信号大于或等于所述第一参考电流和小于所述第二参考电流时,所述第一逻辑控制电路的开关管导通,所述第二逻辑控制电路、所述第三逻辑控制电路和所述第四逻辑控制电路的开关管断开,所述驱动电阻的等效阻值等于所述驱动电阻阻值的二分之一;

23、所述控制芯片判断到所述电流信号大于或等于所述第二参考电流和小于所述第三参考电流时,所述第一逻辑控制电路和所述第二逻辑控制电路的开关管导通,所述第三逻辑控制电路和所述第四逻辑控制电路的开关管断开,所述驱动电阻的等效阻值等于所述驱动电阻阻值三分之一;

24、所述控制芯片判断到所述电流信号大于或等于所述第三参考电流和小于所述第四参考电流时,所述第一逻辑控制电路、所述第二逻辑控制电路和所述第三逻辑控制电路的开关管导通,所述第四逻辑控制电路的开关管断开,所述驱动电阻的等效阻值等于所述驱动电阻阻值四分之

25、所述控制芯片判断到所述电流信号大于或等于所述第四参考电流时,所述第一逻辑控制电路、所述第二逻辑控制电路、所述第三逻辑控制电路和第四逻辑控制电路的开关管导通,所述驱动电阻的等效阻值等于所述驱动电阻阻值五分之一。

26、其中,所述第二隔离电路包括:

27、第二隔离件,所述第二隔离件的第一端接收所述第二输入信号;

28、第三电阻和第一电容,所述第三电阻的一端接收第二电压信号,所述第二隔离件的第二端与所述第三电阻的一端连接,所述第三电阻的另一端通过所述第一电容接地,所述第二隔离件的第三端连接至所述第三电阻和所述第一电容之间,所述第二隔离件的第四端接地。

29、本技术还提供一种控制方法,用于控制芯片控制上述的驱动电路,所述控制方法包括:

30、所述控制芯片获取逆变电路输出的电流信号;

31、基于所述电流信号输出第二输入信号;

32、输出第一输入信号至第一隔离电路以获得第一调制信号;

33、输出所述第二输入信号至调整电路,以控制所述调整电路基于所述第一调制信号和第二输入信号的逻辑运算结果调整驱动电阻的等效阻值。

34、其中,所述控制芯片根据负载驱动需求预先设置有第一参考电流、第二参考电流、第三参考电流和第四参考电流,所述基于所述电流信号输出第二输入信号包括:

35、响应于接收到的电流信号小于所述第一参考电流,则所述第二输入信号为第一占空比的调制信号;

36、响应于接收到的电流信号大于或等于所述第一参考电流,小于所述第二参考电流,则所述第二输入信号为第二占空比的调制信号;

37、响应于接收到的电流信号大于或等于所述第二参考电流,小于所述第三参考电流,则所述第二输入信号为第三占空比的调制信号;

38、响应于接收到的电流信号大于或等于所述第三参考电流,小于所述第四参考电流,则所述第二输入信号为第四占空比的调制信号;

39、响应于接收到的电流信号大于或等于所述第四参考电流,则所述第二输入信号为第五占空比的调制信号;

40、其中,所述第一占空比小于所述第二占空比,所述第二占空比小于所述第三占空比,所述第三占空比小于所述第四占空比,所述第四占空比小于所述第五占空比。

41、本技术的驱动电路包括第一隔离电路、驱动电阻、逆变电路和调整电路,第一隔离电路用于接收第一输入信号,用于将所述第一输入信号转换为第一调制信号;所述驱动电阻的第一端与所述第一隔离电路连接;逆变电路与所述驱动电阻的第二端连接,用于接收驱动信号;所述调整电路的第一端用于接收第二输入信号,所述调整电路的第二端与所述驱动电阻的第一端连接,接收所述第一调制信号,所述调整电路的第三端与所述驱动电阻的第二端连接;所述调整电路用于对所述第二输入信号进行处理,将处理后的所述第二输入信号与所述第一调制信号进行逻辑运算得到运算结果,基于所述运算结果调整所述驱动电阻的等效阻值。其中,通过所述驱动电路,能够调整所述驱动电阻的等效阻值,使得逆变电路正常工作电压变化率不大的同时开通损耗也不大,即实现在降低了开通损耗的同时,控制电压变化率这一指标不会因此增大,整体提高了逆变电路的效率。

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