電力變換裝置、驅(qū)動(dòng)裝置及驅(qū)動(dòng)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電力變換裝置、驅(qū)動(dòng)裝置及驅(qū)動(dòng)方法，所述驅(qū)動(dòng)裝置包含驅(qū)動(dòng)原邊電路、隔離變壓電路及至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路。隔離變壓電路耦接于驅(qū)動(dòng)原邊電路，至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路耦接于隔離變壓電路。驅(qū)動(dòng)原邊電路用以接收控制信號(hào)及電源信號(hào)，且根據(jù)控制信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，根據(jù)電源信號(hào)產(chǎn)生電源脈沖信號(hào)。驅(qū)動(dòng)原邊電路透過隔離變壓電路傳遞驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)及電源脈沖信號(hào)給至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路。至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路接收并根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用以驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體開關(guān)單元。本發(fā)明改善采用光隔離器件來傳遞驅(qū)動(dòng)信號(hào)所導(dǎo)致制作成本高、可靠性較低及信號(hào)的同步性不高的問題。
【專利說明】電力變換裝置、驅(qū)動(dòng)裝置及驅(qū)動(dòng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電子裝置及控制方法，且特別涉及一種電力變換裝置、驅(qū)動(dòng)裝置 及驅(qū)動(dòng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科技的進(jìn)展，電力電子技術(shù)日益成熟，電力電子裝置因而得到了廣泛地應(yīng)用。 可靠性是上述電力電子裝置最基本的要求，一個(gè)可靠的電力電子裝置能夠于正常工作時(shí)穩(wěn) 定地運(yùn)行，并且在故障時(shí)有效的保護(hù)電力電子裝置，使得電力電子裝置不至于損毀。
[0003] 尤其在大功率電子裝置（如工業(yè)電腦、服務(wù)器、電力設(shè)備等）的應(yīng)用中，對產(chǎn)品的 可靠性有著非常高的要求。通常用來衡量可靠性的指標(biāo)是平均故障間隔時(shí)間（mean time between failures, MTBF)。電子裝置的平均故障間隔時(shí)間越大，則其可靠性越高。
[0004] 目前的電子設(shè)備的電力供應(yīng)器中，通常采用光纖將控制信號(hào)傳遞到高壓側(cè)，來對 電力供應(yīng)器中的輸出端高壓側(cè)的功率開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)控制。采用光纖而不用電性連接的 傳遞方式，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)對變壓模塊的高壓側(cè)與低壓側(cè)之間，以及高壓側(cè)各功率開關(guān)元件之 間進(jìn)行電性隔離，避免其間的電力噪聲干擾。
[0005] 然而，相比于系統(tǒng)中其他電子元件，一般來說，光纖收發(fā)器有著非常低的平均故障 間隔時(shí)間，因而光纖成為整個(gè)系統(tǒng)可靠性提升的瓶頸。
[0006] 其次，由于每一功率開關(guān)元件都需要與低壓側(cè)及同處高壓側(cè)的其他功率開關(guān)元件 進(jìn)行隔離，所以每個(gè)功率開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳遞都需要一套光纖。因此，采用光纖進(jìn)行隔 離的方法，會(huì)大幅增加系統(tǒng)的成本和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。
[0007] 此外，由于光纖傳遞會(huì)給信號(hào)帶來較長的延時(shí)時(shí)間，進(jìn)而導(dǎo)致在傳送相同信號(hào)時(shí) 的一致性（或同步性）較差。在對一致性要求較高的情況下，會(huì)影響功率開關(guān)元件安全可 靠的工作。
[0008] 采用磁隔離來代替光纖，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳遞，實(shí)現(xiàn)電氣隔離，可以大幅提高系統(tǒng)的 可靠性、降低系統(tǒng)成本、簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、減少延時(shí)時(shí)間以及提高信號(hào)的一致性，有效解決了 采用光纖隔離所帶來的主要問題。
[0009] 采用磁隔離傳遞串聯(lián)開關(guān)單元驅(qū)動(dòng)信號(hào)的方法，在半控型功率開關(guān)元件的串聯(lián)驅(qū) 動(dòng)電路中曾有過應(yīng)用。例如，將低壓側(cè)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)過串聯(lián)的變壓器，將具有驅(qū)動(dòng)能力的觸 發(fā)脈沖傳遞到高壓側(cè)以驅(qū)動(dòng)串聯(lián)的多個(gè)半控型功率開關(guān)元件。較常見的半控型功率開關(guān)元 件如晶閘管（Silicon Controlled Rectifier, SCR)
[0010] 由于半控型功率開關(guān)元件的特性，晶閘管對其驅(qū)動(dòng)信號(hào)的要求為：（1)只需提供 一個(gè)非常窄的脈沖觸發(fā)其導(dǎo)通即可，無需關(guān)斷信號(hào)，因半控型功率開關(guān)元件無法透過驅(qū)動(dòng) 信號(hào)進(jìn)行關(guān)斷；以及（2)由于半控型功率開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)脈寬較窄，可同時(shí)通過脈沖 變壓器傳遞驅(qū)動(dòng)信號(hào)以及驅(qū)動(dòng)功率。
[0011] 再者，全控型功率開關(guān)元件對驅(qū)動(dòng)信號(hào)的要求，與半控型功率開關(guān)元件存在許多 差異，例如：（1)全控型功率開關(guān)元件的開通、關(guān)斷均由驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制；（2)全控型功率開 關(guān)元件在導(dǎo)通時(shí)需要提供一個(gè)穩(wěn)定的高電壓電平，在關(guān)斷時(shí)通常需要提供一個(gè)穩(wěn)定的低電 壓電平；以及（3)對于全控型功率開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)脈寬會(huì)比半控型功率開關(guān)元件（如 SCR)采用的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來得寬。
[0012] 因此，公知技術(shù)中采用磁隔離傳遞半控型功率開關(guān)元件（如SCR)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的方 法無法套用于全控型功率開關(guān)元件上。
[0013] 另一方面，某些電力電子裝置并未配置故障檢測器，因此，當(dāng)電力電子裝置發(fā)生故 障時(shí)，這些電力電子裝置無法有效檢測到故障狀況，因而無法警告使用者，亦無法采取有效 的保護(hù)策略。
[0014] 另外，某些電力電子裝置雖然配置了故障檢測器，但是這些電力電子裝置是透過 光隔離器件來傳遞故障信號(hào)。若采用光隔離器件來傳遞故障信號(hào)，將導(dǎo)致這些電力電子裝 置的制作成本會(huì)增加，而且可靠性較低。由此可見，上述現(xiàn)有的方式，顯然仍存在不便與缺 陷，而有待改進(jìn)。為了解決上述問題，相關(guān)領(lǐng)域莫不費(fèi)盡心思來謀求解決之道，但長久以來 仍未發(fā)展出適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案。
【發(fā)明內(nèi)容】
【發(fā)明內(nèi)容】
[0015] 旨在提供本揭示內(nèi)容的簡化摘要，以使閱讀者對本揭示內(nèi)容具備基本的 理解。此并非本揭示內(nèi)容的完整概述，且其用意并非在指出本發(fā)明實(shí)施例的重要 /關(guān)鍵元件或界定本發(fā)明的范圍。
[0016] 本
【發(fā)明內(nèi)容】
之一目的是在提供一種電力變換裝置、驅(qū)動(dòng)裝置及驅(qū)動(dòng)方法，藉以改 善存在于現(xiàn)有技術(shù)中的問題。
[0017] 為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種驅(qū)動(dòng)裝置，此驅(qū)動(dòng)裝置包含驅(qū)動(dòng)原邊電路、隔離變 壓電路及至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路。隔離變壓電路耦接于驅(qū)動(dòng)原邊電路。驅(qū)動(dòng)原邊電路用以接 收控制信號(hào)及電源信號(hào)，且根據(jù)控制信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，根據(jù)電源信號(hào)產(chǎn)生電源脈沖 信號(hào)。隔離變壓器電路包含第一隔離變壓器單元及第二隔離變壓器單元。第一隔離變壓器 單元包含多個(gè)第一脈沖變壓器、第二脈沖變壓器及多個(gè)第三脈沖變壓器的其中之一。第二 隔離變壓器單元包含多個(gè)第四脈沖變壓器、第五脈沖變壓器及多個(gè)第六脈沖變壓器的其中 之一。該些第一脈沖變壓器其中一者包含一個(gè)原邊繞組，一個(gè)副邊繞組，該些原邊繞組電性 耦接于驅(qū)動(dòng)原邊電路，該些原邊繞組依次串聯(lián)連接。第二脈沖變壓器包含一個(gè)原邊繞組，多 個(gè)副邊繞組，原邊繞組電性耦接于驅(qū)動(dòng)原邊電路。該些第三脈沖變壓器的其中一者包含一 個(gè)原邊繞組和一個(gè)副邊繞組，該些第三脈沖變壓器的其中另一者包含一個(gè)原邊繞組和多個(gè) 副邊繞組，該些原邊繞組電性耦接于驅(qū)動(dòng)原邊電路。該些原邊繞組依次串聯(lián)連接。
[0018] 此外，該些第四脈沖變壓器其中一者包含一個(gè)原邊繞組，一個(gè)副邊繞組，該些原邊 繞組電性耦接于驅(qū)動(dòng)原邊電路，該些原邊繞組依次串聯(lián)連接。第五脈沖變壓器包含一個(gè)原 邊繞組，多個(gè)副邊繞組，原邊繞組電性耦接于驅(qū)動(dòng)原邊電路。該些第六脈沖變壓器的其中一 者包含一個(gè)原邊繞組和及一個(gè)副邊繞組，該些第六脈沖變壓器的其中另一者包含一個(gè)原邊 繞組和多個(gè)副邊繞組，該些原邊繞組電性耦接于該驅(qū)動(dòng)原邊電路。該些原邊繞組依次串聯(lián) 連接。至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路耦接于上述副邊繞組。驅(qū)動(dòng)原邊電路透過第二隔離變壓器單元 傳遞驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)及透過該第一隔離變壓器單元傳遞電源信號(hào)至上述至少一驅(qū)動(dòng)副邊電 路。至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路接收并根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)產(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用以驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體 開關(guān)單元。
[0019] 為達(dá)上述目的，本
【發(fā)明內(nèi)容】
又提供一種電力變換裝置，此電力變換裝置包含第一 功率半導(dǎo)體開關(guān)單元及驅(qū)動(dòng)裝置。驅(qū)動(dòng)裝置包含控制電路、驅(qū)動(dòng)原邊電路、隔離變壓電路及 多個(gè)驅(qū)動(dòng)副邊電路。驅(qū)動(dòng)原邊電路耦接于控制電路，隔離變壓電路耦接于驅(qū)動(dòng)原邊電路。驅(qū) 動(dòng)裝置用以驅(qū)動(dòng)第一功率半導(dǎo)體開關(guān)單元。控制電路用以輸出控制信號(hào)。驅(qū)動(dòng)原邊電路用 以接收控制信號(hào)及電源信號(hào)，且根據(jù)控制信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，根據(jù)電源信號(hào)產(chǎn)生電源 脈沖信號(hào)。隔離變壓器電路包含第一隔離變壓器單元及第二隔離變壓器單元。第一隔離變 壓器單元包含多個(gè)第一脈沖變壓器、第二脈沖變壓器及多個(gè)第三脈沖變壓器的其中之一。 第二隔離變壓器單元包含多個(gè)第四脈沖變壓器、第五脈沖變壓器及多個(gè)第六脈沖變壓器的 其中之一。該些第一脈沖變壓器其中一者包含一個(gè)原邊繞組，一個(gè)副邊繞組，該些原邊繞組 電性耦接于驅(qū)動(dòng)原邊電路，該些原邊繞組依次串聯(lián)連接。第二脈沖變壓器包含一個(gè)原邊繞 組，多個(gè)副邊繞組，原邊繞組電性耦接于驅(qū)動(dòng)原邊電路。該些第三脈沖變壓器的其中一者包 含一個(gè)原邊繞組和及一個(gè)副邊繞組，該些第三脈沖變壓器的其中另一者包含一個(gè)原邊繞組 和多個(gè)副邊繞組，該些原邊繞組電性耦接于該驅(qū)動(dòng)原邊電路，該些原邊繞組依次串聯(lián)連接。
[0020] 此外，該些第四脈沖變壓器其中一者包含一個(gè)原邊繞組，一個(gè)副邊繞組，該些原邊 繞組電性耦接于該驅(qū)動(dòng)原邊電路，該些原邊繞組依次串聯(lián)連接。第五脈沖變壓器包含一個(gè) 原邊繞組，多個(gè)副邊繞組，原邊繞組電性耦接于驅(qū)動(dòng)原邊電路。該些第六脈沖變壓器的其中 一者包含一個(gè)原邊繞組和及一個(gè)副邊繞組，該些第六脈沖變壓器的其中另一者包含一個(gè)原 邊繞組和多個(gè)副邊繞組，該些原邊繞組電性耦接于驅(qū)動(dòng)原邊電路，該些原邊繞組依次串聯(lián) 連接。該些驅(qū)動(dòng)副邊電路皆耦接于該些副邊繞組，并用以透過隔離變壓電路接收驅(qū)動(dòng)脈沖 信號(hào)和電源脈沖信號(hào)，并根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用以驅(qū)動(dòng)第一功率半導(dǎo)體開關(guān) 單元。
[0021] 為達(dá)上述目的，本
【發(fā)明內(nèi)容】
又提供一種驅(qū)動(dòng)方法，此驅(qū)動(dòng)方法應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)裝置中， 此驅(qū)動(dòng)裝置包含驅(qū)動(dòng)原邊電路、如上文所述的隔離變壓電路及至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路，至少 一驅(qū)動(dòng)副邊電路耦接于隔離變壓電路之多個(gè)副邊繞組。驅(qū)動(dòng)方法包含：由驅(qū)動(dòng)原邊電路接 收控制信號(hào)及電源信號(hào)；由驅(qū)動(dòng)原邊電路根據(jù)控制信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，根據(jù)電源信號(hào) 產(chǎn)生電源脈沖信號(hào)；由驅(qū)動(dòng)原邊電路透過第二隔離變壓器單元以傳遞驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)及透過 第一隔離變壓器單元傳遞電源脈沖信號(hào)至上述至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路；以及由至少一驅(qū)動(dòng)副 邊電路接收并根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用以驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體開關(guān)單元。
[0022] 因此，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，本發(fā)明實(shí)施例藉由提供一種電力變換裝置、驅(qū)動(dòng)裝 置及驅(qū)動(dòng)方法，藉以改善采用光隔離器件來傳遞故障信號(hào)所導(dǎo)致制作成本高及可靠性較低 的問題。
[0023] 在參閱下文實(shí)施方式后，本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者當(dāng)可輕易了解本 發(fā)明的基本精神及其他發(fā)明目的，以及本發(fā)明所采用的技術(shù)手段與實(shí)施方式。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024] 為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，所附附圖的說 明如下：
[0025] 圖1繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的一種電力變換裝置的示意圖。
[0026] 圖2繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施例的一種電力變換裝置的部分電路示意圖。
[0027] 圖3繪示依照本發(fā)明再一實(shí)施例的一種電力變換裝置的部分電路示意圖。
[0028] 圖4繪示依照本發(fā)明又一實(shí)施例的一種電力變換裝置的隔離變壓電路示意圖。
[0029] 圖5繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施方式的一種電力變換裝置的隔離變壓電路示意圖。
[0030] 圖6繪示依照本發(fā)明再一實(shí)施例的一種電力變換裝置的示意圖。
[0031] 圖7繪示依照本發(fā)明又一實(shí)施例的一種電力變換裝置的示意圖。
[0032] 圖8繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施例的一種驅(qū)動(dòng)方法的流程示意圖。
[0033] 根據(jù)慣常的作業(yè)方式，圖中各種特征與元件并未依比例繪制，其繪制方式是為了 以最佳的方式呈現(xiàn)與本發(fā)明相關(guān)的具體特征與元件。此外，在不同附圖間，以相同或相似的 元件符號(hào)來指稱相似的元件/部件。
[0034] 其中，附圖標(biāo)記說明如下：
[0035] 100、100a、100b :驅(qū)動(dòng)裝置 142 :驅(qū)動(dòng)副邊電源電路
[0036] 110:控制電路 144 :驅(qū)動(dòng)信號(hào)接收單元
[0037] 120 :驅(qū)動(dòng)原邊電路 144A :共模噪音抑制器
[0038] 122:驅(qū)動(dòng)原邊電源電路144B:第二脈寬調(diào)變器
[0039] 124 :驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元144C :驅(qū)動(dòng)功率放大器
[0040] 124A :驅(qū)動(dòng)信號(hào)收受器 146 :保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生單元
[0041] 124B:噪聲濾除器 146A:保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生器
[0042] 124C:第一脈寬調(diào)變器 146B:邏輯或門
[0043] 126 :保護(hù)信號(hào)接收單元146C :欠壓故障檢測模塊
[0044] 126A :保護(hù)信號(hào)發(fā)送器 146D :短路故障檢測模塊
[0045] 126C :保護(hù)脈沖接收器 146E :過壓故障檢測模塊
[0046] 130 :隔離變壓電路 146F :過溫故障檢測模塊
[0047] 132 :第一隔離變壓器單元150 :功率半導(dǎo)體開關(guān)單元
[0048] 134 :第二隔離變壓器單元1501?150N :功率半導(dǎo)體開關(guān)
[0049] 136 :第三隔離變壓器單元200 :方法
[0050] 1401?140N :驅(qū)動(dòng)副邊電路210?260 :步驟500 :電源
【具體實(shí)施方式】
[0051 ] 為了使本揭示內(nèi)容的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本發(fā)明的實(shí)施態(tài)樣與具體 實(shí)施例提出了說明性的描述；但這并非實(shí)施或運(yùn)用本發(fā)明具體實(shí)施例的唯一形式。實(shí)施方 式中涵蓋了多個(gè)具體實(shí)施例的特征以及用以建構(gòu)與操作這些具體實(shí)施例的方法步驟與其 順序。然而，亦可利用其他具體實(shí)施例來達(dá)成相同或均等的功能與步驟順序。
[0052] 除非本說明書另有定義，此處所用的科學(xué)與技術(shù)詞匯的含義與本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng) 域中具有通常知識(shí)者所理解與慣用的意義相同。此外，在不和上下文沖突的情形下，本說明 書所用的單數(shù)名詞涵蓋該名詞的復(fù)數(shù)型；而所用的復(fù)數(shù)名詞時(shí)亦涵蓋該名詞的單數(shù)型。
[0053] 圖1是依照本發(fā)明一實(shí)施例繪示一種電力變換裝置的示意圖。如圖所示，電力變 換裝置包含驅(qū)動(dòng)裝置1〇〇及功率半導(dǎo)體開關(guān)單元150。進(jìn)一步而言，驅(qū)動(dòng)裝置100包含控制 電路110、驅(qū)動(dòng)原邊電路120、隔離變壓電路130及驅(qū)動(dòng)副邊電路（如：驅(qū)動(dòng)副邊電路1401)。
[0054] 以電源信號(hào)傳遞路徑而言，驅(qū)動(dòng)原邊電路120電性耦接于外部電源500,由外部電 源500供應(yīng)電源信號(hào)給驅(qū)動(dòng)原邊電路120。驅(qū)動(dòng)原邊電路120透過隔離變壓電路130以電 性耦接于驅(qū)動(dòng)副邊電路1401，因此，驅(qū)動(dòng)原邊電路120可透過隔離變壓電路130以提供電源 信號(hào)給驅(qū)動(dòng)副邊電路1401。因此，外部電源500供應(yīng)的電源信號(hào)可藉由上述電源信號(hào)傳遞 路徑，以將電源信號(hào)提供給驅(qū)動(dòng)原邊電路120及驅(qū)動(dòng)副邊電路1401。
[0055] 以驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳遞路徑而言，控制電路110電性耦接于驅(qū)動(dòng)原邊電路120,由控制電 路110提供控制信號(hào)給驅(qū)動(dòng)原邊電路120,其中，控制信號(hào)可以為具有高低電平的邏輯電平 信號(hào)，例如脈沖寬度調(diào)變信號(hào)（Pulse Width Modulation，PWM)。驅(qū)動(dòng)原邊電路120透過隔離 變壓電路130以電性耦接于驅(qū)動(dòng)副邊電路1401，因此，驅(qū)動(dòng)原邊電路120可透過隔離變壓電 路130以傳遞控制信號(hào)給驅(qū)動(dòng)副邊電路1401。由此可知，控制電路110提供的控制信號(hào)可 藉由上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳遞路徑，以將控制信號(hào)提供給驅(qū)動(dòng)副邊電路1401，使得驅(qū)動(dòng)副邊電路 1401可根據(jù)控制信號(hào)以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并藉由驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體開關(guān)單元150。
[0056] 由上述描述可知，本發(fā)明實(shí)施例的電力變換裝置可透過驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳遞路徑將控制 信號(hào)傳遞至驅(qū)動(dòng)副邊電路1401，藉以驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體開關(guān)單元150。此外，本發(fā)明實(shí)施例的 電力變換裝置可透過電源信號(hào)傳遞路徑以提供電源信號(hào)給驅(qū)動(dòng)副邊電路1401，使得驅(qū)動(dòng)副 邊電路1401能夠有效地運(yùn)作。
[0057] 在又一實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)裝置100包含多個(gè)驅(qū)動(dòng)副邊電路1401?140N，驅(qū)動(dòng)副邊電 路1401?140N皆電性耦接于隔離變壓電路130。因此，驅(qū)動(dòng)原邊電路120可透過隔離變壓 電路130以電性耦接于驅(qū)動(dòng)副邊電路1401?140N，并透過隔離變壓電路130同時(shí)傳遞控制 信號(hào)及電源信號(hào)給各個(gè)驅(qū)動(dòng)副邊電路1401?140N。
[0058] 在另一實(shí)施例中，請參閱圖1，驅(qū)動(dòng)原邊電路120包含驅(qū)動(dòng)原邊電源電路122、驅(qū)動(dòng) 信號(hào)產(chǎn)生單元124及保護(hù)信號(hào)接收單元126。再者，隔離變壓電路130包含第一隔離變壓 器單元132、第二隔離變壓器單元134及第三隔離變壓器單元136。另外，以驅(qū)動(dòng)副邊電路 1401為例，其包含驅(qū)動(dòng)副邊電源電路142、驅(qū)動(dòng)信號(hào)接收單元144及保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生單元146。 再者，功率半導(dǎo)體開關(guān)單元150包含功率半導(dǎo)體開關(guān)1501?150N。在一實(shí)施例中，功率半 導(dǎo)體開關(guān)1501?150N可相互串聯(lián)連接。于其他實(shí)施例中，功率半導(dǎo)體開關(guān)1501?150N的 每一個(gè)包含一個(gè)或多個(gè)功率半導(dǎo)體開關(guān)器件（圖中未不），當(dāng)功率半導(dǎo)體開關(guān)1501?150N 其中一者包含多個(gè)功率半導(dǎo)體開關(guān)器件時(shí)，該些功率半導(dǎo)體開關(guān)器件可以并聯(lián)連接，其中 功率半導(dǎo)體開關(guān)器件可以是絕緣柵雙極型晶體管（Insulated Gate Bipolar Translator, IGBT)，也可以是其他全控型功率半導(dǎo)體器件。
[0059] 在本實(shí)施例中，以電源信號(hào)傳遞路徑而言，驅(qū)動(dòng)原邊電源電路122電性耦接于外 部電源500,由外部電源500供應(yīng)電源信號(hào)給驅(qū)動(dòng)原邊電源電路122。驅(qū)動(dòng)原邊電源電路 122根據(jù)電源信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)原邊電源和電源脈沖信號(hào)，驅(qū)動(dòng)原邊電源電路122將驅(qū)動(dòng)原邊 電源提供給驅(qū)動(dòng)原邊電路120內(nèi)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元124及保護(hù)信號(hào)接收單元126,其中 驅(qū)動(dòng)原邊電源電路122根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元124和保護(hù)信號(hào)接收單元126的電壓需求產(chǎn) 生相應(yīng)的電壓。另一方面，驅(qū)動(dòng)原邊電源電路122透過第一隔離變壓器單元132以電性耦 接于驅(qū)動(dòng)副邊電路1401?140N的驅(qū)動(dòng)副邊電源電路142,因此，驅(qū)動(dòng)原邊電源電路122可 透過第一隔離變壓器單元單元132以傳遞電源脈沖信號(hào)予驅(qū)動(dòng)副邊電源電路142。驅(qū)動(dòng)副 邊電源電路142用以接收并根據(jù)電源脈沖信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)副邊電源，以提供驅(qū)動(dòng)副邊電源予 驅(qū)動(dòng)信號(hào)接收單元144及保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生單元146,其中根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)接收單元144及保護(hù) 信號(hào)產(chǎn)生單元146所需的電壓由驅(qū)動(dòng)副邊電源電路142來產(chǎn)生相應(yīng)的電壓。因此，外部電 源500供應(yīng)的電源信號(hào)可藉由上述電源信號(hào)傳遞網(wǎng)路，以將電源信號(hào)有效地提供給驅(qū)動(dòng)原 邊電路120及驅(qū)動(dòng)副邊電路1401?140N內(nèi)的電子元件。于本實(shí)施例中，采用隔離變壓器 單元使得驅(qū)動(dòng)原邊電路和驅(qū)動(dòng)副邊電路的供電電源實(shí)現(xiàn)有效地隔離，同時(shí)隔離變壓器單元 也可以使得驅(qū)動(dòng)副邊電路的供電電源之間實(shí)現(xiàn)有效地隔離。
[0060] 在本實(shí)施例中，以驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳遞路徑而言，控制電路110電性耦接于驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn) 生單元124,由控制電路110提供控制信號(hào)給驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元124。驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元 124接收控制信號(hào)，并根據(jù)控制信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，于本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元 124將控制信號(hào)（亦即，具有高低電平的邏輯電平信號(hào)）經(jīng)信號(hào)處理以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)， 其中驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)包含開通脈沖信號(hào)和關(guān)斷脈沖信號(hào)，需要說明的是開通脈沖信號(hào)的脈沖 寬度小于控制信號(hào)中高電平的寬度，，例如，開通脈沖信號(hào)的寬度和關(guān)斷脈沖信號(hào)的寬度分 別可以為50ns - lOus的任一值，其中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元124接收到邏輯電平信號(hào)的上 升沿時(shí)，對邏輯電平信號(hào)進(jìn)行調(diào)制以產(chǎn)生開通脈沖信號(hào)；當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元124接收到 邏輯電平信號(hào)的下降沿時(shí)，對邏輯電平信號(hào)進(jìn)行調(diào)制以產(chǎn)生關(guān)斷脈沖信號(hào)。由于驅(qū)動(dòng)信號(hào) 產(chǎn)生單元124透過第二隔離變壓器單元134以電性耦接于驅(qū)動(dòng)副邊電路1401?140N之驅(qū) 動(dòng)信號(hào)接收單元144,據(jù)此，驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元124可透過第二隔離變壓器單元134以傳遞 驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)至驅(qū)動(dòng)信號(hào)接收單元144。驅(qū)動(dòng)信號(hào)接收單元144接收并根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào) 以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體開關(guān)單元150的功率半導(dǎo)體開關(guān)1501?150N。在 本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)接收單元144接收由第二隔離變壓器單元134傳遞來的驅(qū)動(dòng)脈沖信 號(hào)（亦即，開通脈沖信號(hào)和關(guān)斷脈沖信號(hào)），并將驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)進(jìn)行鎖存和信號(hào)放大處理， 以使驅(qū)動(dòng)信號(hào)能夠驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體開關(guān)正常工作，例如，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)接收單元接到到開通 脈沖信號(hào)時(shí)，將該開通脈沖信號(hào)鎖存于高電平，當(dāng)接收到負(fù)窄脈沖信號(hào)時(shí)，將關(guān)斷脈沖信號(hào) 鎖存于低電平，具體而言，驅(qū)動(dòng)信號(hào)接收單元144產(chǎn)生高電平的維持時(shí)間為從接收到開通 脈沖信號(hào)到其接收到關(guān)斷脈沖信號(hào)期間，驅(qū)動(dòng)信號(hào)接收單元144產(chǎn)生低電壓的維持時(shí)間為 從接收到關(guān)斷脈沖信號(hào)到其接收到開通脈沖信號(hào)期間，進(jìn)而使得產(chǎn)生具有高低電平的驅(qū)動(dòng) 信號(hào)，并對該驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行放大處理，使得經(jīng)放大處理后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)足以驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體 開關(guān)。在一實(shí)施例中，控制電路110提供的控制信號(hào)與驅(qū)動(dòng)信號(hào)接收單元144產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng) 信號(hào)具有相應(yīng)的特性，例如，兩者在控制時(shí)序的某些時(shí)間點(diǎn)上同時(shí)呈現(xiàn)上升沿、下降沿或其 它波形特性。由此可知，控制電路110提供的控制信號(hào)的控制特性可藉由上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳 遞路徑以有效地提供給驅(qū)動(dòng)副邊電路1401?140N的驅(qū)動(dòng)信號(hào)接收單元144,使得各個(gè)驅(qū)動(dòng) 信號(hào)接收單元144根據(jù)控制信號(hào)的控制特性以驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體開關(guān)單元150的功率半導(dǎo)體 開關(guān)1501?150N。在本實(shí)施例中，米用驅(qū)動(dòng)信號(hào)和電源功率信號(hào)分開傳遞的方式，信號(hào)傳 遞的穩(wěn)定性、系統(tǒng)可靠性以及信號(hào)的同步性更好。
[0061] 在本實(shí)施例中，以保護(hù)信號(hào)傳遞路徑而言，驅(qū)動(dòng)副邊電路1401?140N的保護(hù)信 號(hào)產(chǎn)生單元146可包含故障信號(hào)檢測機(jī)制，因此，保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生單元146可用以檢測功率 半導(dǎo)體開關(guān)單元150之功率半導(dǎo)體開關(guān)1501?150N是否故障，或者也可以檢測驅(qū)動(dòng)副邊 電源電路142是否故障，或者也可以同時(shí)檢測功率半導(dǎo)體開關(guān)單元150的功率半導(dǎo)體開關(guān) 1501?150N和驅(qū)動(dòng)副邊電源電路142的組合是否故障，當(dāng)功率半導(dǎo)體開關(guān)單元150的功率 半導(dǎo)體開關(guān)1501?150N中的任一者發(fā)生故障狀況，或者驅(qū)動(dòng)副邊電源電路142發(fā)生故障 狀況，或者功率半導(dǎo)體開關(guān)單元150的功率半導(dǎo)體開關(guān)1501?150N中的任一者和驅(qū)動(dòng)副 邊電源電路142的組合發(fā)生故障狀況，此故障信號(hào)會(huì)透過保護(hù)信號(hào)傳遞路徑進(jìn)行回傳。詳 細(xì)而言，驅(qū)動(dòng)副邊電路1401?140N的保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生單元146皆電性耦接于第三隔離變壓 器單元136,而第三隔離變壓器單元136電性耦接于保護(hù)信號(hào)接收單元126,因此，各個(gè)保護(hù) 信號(hào)產(chǎn)生單元146可透過第三隔離變壓器單元136將故障信號(hào)有效地傳遞給保護(hù)信號(hào)接收 單元126。
[0062] 如此一來，本發(fā)明實(shí)施例的電力變換裝置可透過電源信號(hào)傳遞路徑以提供電源信 號(hào)給所有保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生單元146,使得保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生單元146得以有效地檢測功率半導(dǎo)體 開關(guān)單元150的功率半導(dǎo)體開關(guān)1501?150N，或驅(qū)動(dòng)副邊電源電路142,或功率半導(dǎo)體開 關(guān)單元150的功率半導(dǎo)體開關(guān)1501?150N和驅(qū)動(dòng)副邊電源電路兩者的組合是否故障。此 夕卜，本發(fā)明實(shí)施例的電力變換裝置于功率半導(dǎo)體開關(guān)單元150的功率半導(dǎo)體開關(guān)1501? 150N，或功率半導(dǎo)體開關(guān)單元150的功率半導(dǎo)體開關(guān)1501?150N和驅(qū)動(dòng)副邊電源電路兩 者的組合發(fā)生故障狀況時(shí)，故障信號(hào)可透過第三隔離變壓器單元136回傳給保護(hù)信號(hào)接收 單元126,因此，相較于透過光隔離器件來傳遞故障信號(hào)，本發(fā)明透過第三隔離變壓器單元 136回傳的方式能夠有效節(jié)省制作成本，且可靠性更高。
[0063] 在又一實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)副邊電路1401?140N的保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生單元146其中每一 者用以接收故障信號(hào)，并根據(jù)故障信號(hào)產(chǎn)生故障脈沖信號(hào)，且透過第三隔離變壓器單元136 以輸出保護(hù)脈沖信號(hào)至保護(hù)信號(hào)接收單元126。于本實(shí)施例中，第三隔離變壓器單元136接 收一個(gè)或多個(gè)故障脈沖信號(hào)，并輸出保護(hù)脈沖信號(hào)，例如，當(dāng)?shù)谌綦x變壓器單元136接收 多個(gè)故障脈沖信號(hào)時(shí)，輸出一個(gè)保護(hù)脈沖信號(hào)。當(dāng)保護(hù)信號(hào)接收單元126接收到保護(hù)脈沖 信號(hào)時(shí)，會(huì)根據(jù)保護(hù)脈沖信號(hào)產(chǎn)生保護(hù)信號(hào)，保護(hù)信號(hào)接收單元126傳遞保護(hù)信號(hào)至驅(qū)動(dòng) 信號(hào)產(chǎn)生單元124。接著，驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元124根據(jù)保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)端關(guān)斷信號(hào)，并傳 遞關(guān)閉信號(hào)至功率半導(dǎo)體開關(guān)單元150,以關(guān)閉功率半導(dǎo)體開關(guān)單元150。
[0064] 于再一實(shí)施例中，需說明的是，圖1所示的功率半導(dǎo)體開關(guān)單元150僅為電力變換 裝置中的其中一組功率半導(dǎo)體開關(guān)單元，實(shí)際上，電力變換裝置可包含多個(gè)功率半導(dǎo)體開 關(guān)單元（圖中未示），這些功率半導(dǎo)體開關(guān)單元各自有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)裝置（圖中未示）。當(dāng) 保護(hù)信號(hào)接收單元126接收到保護(hù)信號(hào)時(shí)，保護(hù)信號(hào)接收單元126同時(shí)傳遞保護(hù)信號(hào)至驅(qū) 動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元124及控制電路110。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元124根據(jù)保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生驅(qū) 動(dòng)端關(guān)斷信號(hào)，并傳遞驅(qū)動(dòng)端關(guān)斷信號(hào)至功率半導(dǎo)體開關(guān)單元150,以關(guān)閉功率半導(dǎo)體開關(guān) 單元150,且控制電路110根據(jù)保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生控制端關(guān)閉信號(hào)，并傳遞控制端關(guān)斷信號(hào)至電 力變換裝置中，功率半導(dǎo)體開關(guān)單元150以外的其余功率半導(dǎo)體開關(guān)單元（圖中未示），以 達(dá)成關(guān)閉電力變換裝置中所有功率半導(dǎo)體開關(guān)單元的目的。于其他實(shí)施例中，當(dāng)保護(hù)信號(hào) 接收單元126接收到保護(hù)信號(hào)時(shí)，保護(hù)信號(hào)接收單元126僅傳遞保護(hù)信號(hào)至控制電路110， 控制電路110根據(jù)保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生控制端關(guān)閉信號(hào)，并傳遞控制端關(guān)閉信號(hào)至電力變換裝置 中，功率半導(dǎo)體開關(guān)單元150以外的其余功率半導(dǎo)體開關(guān)單元（圖中未示），以達(dá)成關(guān)閉電 力變換裝置中所有功率半導(dǎo)體開關(guān)單元的目的。
[0065] 圖2繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施例的一種電力變換裝置的部分電路示意圖。如圖所 示，驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元124包含驅(qū)動(dòng)信號(hào)收受器124A、噪聲濾除器124B及第一脈寬調(diào)變器 124C。驅(qū)動(dòng)信號(hào)收受器124A電性耦接于控制電路110,噪聲濾除器124B電性耦接于驅(qū)動(dòng) 信號(hào)收受器124A，而第一脈寬調(diào)變器124C電性耦接于噪聲濾除器124B。驅(qū)動(dòng)信號(hào)收受器 124A用以由控制電路110接收控制信號(hào)，噪聲濾除器124B用以接收并濾除控制信號(hào)的噪 聲，第一脈寬調(diào)變器124C用以接收控制信號(hào)并根據(jù)控制信號(hào)調(diào)制產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，以使 驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)適合由第二隔離變壓器單元134進(jìn)行傳遞。在一實(shí)施例中，噪聲濾除器124B 可為窄脈沖抑制器，而能對控制信號(hào)的窄脈沖進(jìn)行抑制，以避免后續(xù)電路受到窄脈沖的影 響。
[0066] 另一方面，保護(hù)信號(hào)接收單元126包含保護(hù)信號(hào)發(fā)送器126A及保護(hù)脈沖接收器 126C。保護(hù)信號(hào)發(fā)送器126A耦接于保護(hù)脈沖接收器126C，保護(hù)脈沖接收器126C耦接于第 三隔離變壓器單元136及第一脈寬調(diào)變器124C。保護(hù)脈沖接收器126C用以由第三隔離變 壓器單元136接收保護(hù)脈沖信號(hào)，并根據(jù)保護(hù)脈沖信號(hào)產(chǎn)生保護(hù)信號(hào)，然后，保護(hù)脈沖接收 器126C將保護(hù)信號(hào)傳遞至第一脈寬調(diào)變器124C。
[0067] 需說明的是，第一脈寬調(diào)變器124C所輸出的信號(hào)，是由噪聲濾除器124B傳遞來的 驅(qū)動(dòng)信號(hào)及保護(hù)脈沖接收器126C傳遞來的保護(hù)信號(hào)所決定。若第一脈寬調(diào)變器124C未接 收到保護(hù)信號(hào)，則第一脈寬調(diào)變器124C會(huì)根據(jù)控制信號(hào)調(diào)制產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)而輸出。若 第一脈寬調(diào)變器124C接收到由保護(hù)脈沖接收器126C所傳遞而來的保護(hù)信號(hào)，第一脈寬調(diào) 變器124C會(huì)輸出驅(qū)動(dòng)端關(guān)斷信號(hào)以關(guān)閉功率半導(dǎo)體開關(guān)單元（圖中未示），同時(shí)第一脈寬 調(diào)變器124C不再輸出驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。此外，保護(hù)信號(hào)發(fā)送器126A用以接收并傳遞保護(hù)信 號(hào)至控制電路110。
[0068] 圖3繪示依照本發(fā)明再一實(shí)施例的一種電力變換裝置的部分電路示意圖。如圖所 示，驅(qū)動(dòng)信號(hào)接收單元144包含共模噪音抑制器144A、第二脈寬調(diào)變器144B及驅(qū)動(dòng)功率放 大器144C。共模噪音抑制器144A耦接于第二隔離變壓器134,第二脈寬調(diào)變器144B耦接 于共模噪音抑制器144A，驅(qū)動(dòng)功率放大器144C耦接于第二脈寬調(diào)變器144B。共模噪音抑 制器144A透過第二隔離變壓器134由圖2所示的第一脈寬調(diào)變器124C接收驅(qū)動(dòng)脈沖信 號(hào)，共模噪音抑制器144A可抑制驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的共模噪音。第二脈寬調(diào)變器144B接收驅(qū) 動(dòng)脈沖信號(hào)，并根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)解調(diào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，亦即，將開通及關(guān)斷脈沖信號(hào)解調(diào)為 具有高低電平的邏輯電平信號(hào)，由于此驅(qū)動(dòng)信號(hào)尚不具備驅(qū)動(dòng)能力，因此，驅(qū)動(dòng)功率放大器 144C接收并且放大此驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以使放大后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)具備驅(qū)動(dòng)能力，而能用來驅(qū)動(dòng)功率 半導(dǎo)體開關(guān)單元150。
[0069] 另一方面，保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生單元146包含保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生器146A、邏輯或門146B、欠壓 故障檢測模塊146C、短路故障檢測模塊146D、過壓故障檢測模塊146E及過溫故障檢測模塊 146F。邏輯或門146B的輸出端耦接于保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生器146A，欠壓故障檢測模塊146C耦接 于邏輯或門146B的第一輸入端，短路故障檢測模塊146D耦接于邏輯或門146B的第二輸入 端，過壓故障檢測模塊146E耦接于邏輯或門146B的第三輸入端，過溫故障檢測模塊146F 耦接于邏輯或門146B的第四輸入端。由于上述電性耦接方式，當(dāng)任一種故障檢測模塊檢測 到故障狀況而產(chǎn)生故障信號(hào)時(shí)，保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生器146A會(huì)由邏輯或門146B接收到故障信號(hào)， 并根據(jù)故障信號(hào)以產(chǎn)生故障脈沖信號(hào)，再由第三隔離變壓器單元136根據(jù)故障脈沖信號(hào)產(chǎn) 生保護(hù)脈沖信號(hào)。
[0070] 圖4繪示依照本發(fā)明又一實(shí)施例的一種電力變換裝置的隔離變壓電路示意圖。需 說明的是，圖1所示的第一隔離變壓器單元132、第二隔離變壓器單元134及第三隔離變壓 器單元136均可由圖4所示的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。如圖所示，此隔離變壓電路包含i個(gè)變壓器，每 個(gè)變壓器包含一個(gè)原邊繞組及至少一個(gè)副邊繞組，例如第一個(gè)變壓器包含原邊繞組1及副 邊繞組1_1?l_jl，jl為大于等于1的正整數(shù)，依此類推，第i個(gè)變壓器包含原邊繞組i及 副邊繞組i_l?i_ji，ji為大于等于1的正整數(shù)。此外，所有變壓器的原邊繞組1?i串 聯(lián)連接，串聯(lián)連接而成的原邊繞組結(jié)構(gòu)的兩端電性耦接至驅(qū)動(dòng)原邊電路。另一方面，每個(gè)變 壓器的每個(gè)副邊繞組則電性耦接至驅(qū)動(dòng)副邊電路。
[0071] 圖5繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施方式的一種電力變換裝置的隔離變壓電路示意圖。 需說明的是，圖1所示的第一隔離變壓器單元132、第二隔離變壓器單元134及第三隔離變 壓器單元136均可由圖5所示的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。如圖所示，此隔離變壓電路包含N個(gè)變壓器， 每個(gè)變壓器包含一個(gè)原邊繞組及一個(gè)副邊繞組。此外，所有變壓器的原邊繞組串聯(lián)連接，串 聯(lián)連接而成的原邊繞組結(jié)構(gòu)的兩端電性耦接至驅(qū)動(dòng)原邊電路。另一方面，每個(gè)變壓器的每 個(gè)副邊繞組則電性耦接至驅(qū)動(dòng)副邊電路。
[0072] 實(shí)際將上述變壓器的結(jié)構(gòu)應(yīng)用在本發(fā)明中的實(shí)施例如后。在一實(shí)施例中，第一隔 離變壓器單元132包含多個(gè)脈沖變壓器，多個(gè)脈沖變壓器其中一者包含一個(gè)原邊繞組，一 個(gè)副邊繞組。多個(gè)原邊繞組電性耦接于驅(qū)動(dòng)原邊電路120,且上述原邊繞組依次串聯(lián)連接。 上述副邊繞組的每一者對應(yīng)地電性耦接于驅(qū)動(dòng)副邊電路1401-140N其中之一。在另一實(shí)施 例中，第一隔離變壓器單元132包含一個(gè)脈沖變壓器，此脈沖變壓器包含一個(gè)原邊繞組，多 個(gè)副邊繞組。上述原邊繞組電性耦接于驅(qū)動(dòng)原邊電路120。上述副邊繞組的每一者對應(yīng)地 電性耦接于驅(qū)動(dòng)副邊電路1401-140N其中之一。于再一實(shí)施例中，第一隔離變壓器單元132 包含多個(gè)脈沖變壓器，多個(gè)脈沖變壓器的其中一者包含一個(gè)原邊繞組和及一個(gè)副邊繞組， 多個(gè)脈沖變壓器的其中另一者包含一個(gè)原邊繞組和多個(gè)副邊繞組。多個(gè)原邊繞組電性耦接 于驅(qū)動(dòng)原邊電路120,且上述原邊繞組依次串聯(lián)連接。上述副邊繞組的每一者對應(yīng)地電性耦 接于驅(qū)動(dòng)副邊電路1401-140N其中之一。
[0073] 在又一實(shí)施例中，第二隔離變壓器單元134包含多個(gè)脈沖變壓器，多個(gè)脈沖變壓 器其中一者包含一個(gè)原邊繞組，一個(gè)副邊繞組。上述原邊繞組電性耦接于驅(qū)動(dòng)原邊電路 120,且上述原邊繞組依次串聯(lián)連接。上述副邊繞組的每一者對應(yīng)地電性耦接于驅(qū)動(dòng)副邊 電路1401-140N其中之一。在另一實(shí)施例中，第二隔離變壓器單元134包含一個(gè)脈沖變壓 器，此脈沖變壓器包含一個(gè)原邊繞組，多個(gè)副邊繞組，上述原邊繞組電性耦接于驅(qū)動(dòng)原邊電 路120。上述副邊繞組的每一者對應(yīng)地電性耦接于驅(qū)動(dòng)副邊電路1401-140N其中之一。于 再一實(shí)施例中，第二隔離變壓器單元134包含多個(gè)脈沖變壓器，多個(gè)脈沖變壓器的其中一 者包含一個(gè)原邊繞組和及一個(gè)副邊繞組，多個(gè)脈沖變壓器的其中另一者包含一個(gè)個(gè)原邊繞 組和多個(gè)副邊繞組。上述原邊繞組電性耦接于驅(qū)動(dòng)原邊電路120,且上述原邊繞組依次串聯(lián) 連接。上述副邊繞組的每一者對應(yīng)地電性耦接于驅(qū)動(dòng)副邊電路1401-140N其中之一。
[0074] 于再一實(shí)施例中，第三隔離變壓器單元136包含多個(gè)脈沖變壓器。上述脈沖變壓 器中的每一者包含一個(gè)輸入繞組、一個(gè)磁芯以及一個(gè)輸出繞組。上述脈沖變壓器中的每一 者的輸入繞組對應(yīng)地電性耦接于多個(gè)保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生單元146其中之一，上述脈沖變壓器的 多個(gè)輸出繞組依次串聯(lián)連接，并電性耦接于保護(hù)信號(hào)接收單元126。在一實(shí)施例中，第三隔 離變壓器單元136包含一脈沖變壓器，此脈沖變壓器包含多個(gè)輸入繞組、一個(gè)磁芯以及一 個(gè)輸出繞組。多個(gè)輸入繞組的每一者對應(yīng)地電性耦接于多個(gè)保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生單元146其中 之一，輸出繞組電性耦接于保護(hù)信號(hào)接收單元126。在另一實(shí)施例中，第三隔離變壓器單元 136包含第三隔離變壓器單元包含多個(gè)脈沖變壓器，上述脈沖變壓器的其中一者包含一個(gè) 輸入繞組、一個(gè)磁芯以及一個(gè)輸出繞組。多個(gè)脈沖變壓器的其中另一者包含多個(gè)輸入繞組、 一個(gè)磁芯以及一個(gè)輸出繞組。上述輸入繞組的每一者對應(yīng)地電性耦接于多個(gè)保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生 單元146其中之一，上述輸出繞組依次串聯(lián)連接，并電性耦接于保護(hù)信號(hào)接收單元126。
[0075] 圖6繪示依照本發(fā)明再一實(shí)施例的一種電力變換裝置的示意圖。需說明的是，在 圖6所示的電力變換裝置中，電子元件標(biāo)號(hào)類似于圖1所示的電力變換裝置者，具備相同的 電性操作方式，為使本發(fā)明說明簡潔，電子元件標(biāo)號(hào)類似者在后文中不再贅述，后文僅就不 同處加以說明。相較于圖1所示的電力變換裝置，在此的電力變換裝置是詳細(xì)繪示出第一 隔離變壓器單元132、第二隔離變壓器單元134及第三隔離變壓器單元136的結(jié)構(gòu)，并且詳 細(xì)繪示第一隔離變壓器單元132、第二隔離變壓器單元134及第三隔離變壓器136單元與其 它電子元件的連接關(guān)系。
[0076] 詳細(xì)而言，第一隔離變壓器單元132包含N個(gè)變壓器，驅(qū)動(dòng)副邊電路1401?140N 中的N個(gè)驅(qū)動(dòng)副邊電源電路單元142,各自透過相應(yīng)的變壓器以電性耦接于驅(qū)動(dòng)原邊電源 電路122。此外，第二隔離變壓器單元134包含N個(gè)變壓器，驅(qū)動(dòng)副邊電路1401?140N中的 N個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)接收單元144,各自透過相應(yīng)的變壓器以電性耦接于驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元124。 再者，第三隔離變壓器136單元包含N個(gè)變壓器，驅(qū)動(dòng)副邊電路1401?140N中的N個(gè)保護(hù) 信號(hào)產(chǎn)生單元146,各自透過相應(yīng)的變壓器以電性耦接于保護(hù)信號(hào)接收單元126。
[0077] 圖7繪示依照本發(fā)明又一實(shí)施例的一種電力變換裝置的示意圖。需說明的是，在 圖7所示的電力變換裝置中，電子元件標(biāo)號(hào)類似于圖6所示的電力變換裝置者，具備相同的 電性操作方式，為使本發(fā)明說明簡潔，電子元件標(biāo)號(hào)類似者在后文中不再贅述，后文僅就不 同處加以說明。相較于圖6所示的電力變換裝置，在此的電力變換裝置的第三隔離變壓器 單元136包含一個(gè)變壓器，此變壓器包含一個(gè)原邊繞組及兩個(gè)副邊繞組，這兩個(gè)副邊繞組 各自相應(yīng)地電性耦接于驅(qū)動(dòng)副邊電路1401?1402中的保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生單元146。此外，相較 于圖6所示的電力變換裝置，在此的電力變換裝置包含兩個(gè)驅(qū)動(dòng)副邊電路1401?1402,因 此，第一隔離變壓器單元132相應(yīng)地包含兩個(gè)變壓器，第二隔離變壓器單元134亦相應(yīng)地包 含兩個(gè)變壓器，這些變壓器與其它電子元件的電性耦接方式相同于圖6所示的結(jié)構(gòu)，于此 不再贅述。
[0078] 圖8繪示依照本發(fā)明另一實(shí)施例的一種驅(qū)動(dòng)方法200的流程示意圖，此驅(qū)動(dòng)方法 200可應(yīng)用于圖1所示的驅(qū)動(dòng)裝置100中，此驅(qū)動(dòng)方法200包含以下步驟：
[0079] 步驟210 :由驅(qū)動(dòng)原邊電路接收控制信號(hào)及電源信號(hào)，由驅(qū)動(dòng)原邊電路根據(jù)控制 信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，根據(jù)電源信號(hào)產(chǎn)生電源脈沖信號(hào)；
[0080] 步驟220 :由驅(qū)動(dòng)原邊電路透過第二隔離變壓器單元以傳遞驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)及透過 第一隔離變壓器單元傳遞電源脈沖信號(hào)給至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路；
[0081] 步驟230 :由至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路接收并根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用以 驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體開關(guān)單元；
[0082] 步驟240 :由至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路透過隔離變壓電路以傳遞保護(hù)脈沖信號(hào)至驅(qū)動(dòng) 原邊電路；
[0083] 步驟250 :由驅(qū)動(dòng)原邊電路接收并根據(jù)保護(hù)脈沖信號(hào)以產(chǎn)生保護(hù)信號(hào)，并根據(jù)保 護(hù)信號(hào)以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)端關(guān)斷信號(hào)；以及
[0084] 步驟260 :由驅(qū)動(dòng)原邊電路輸出驅(qū)動(dòng)端關(guān)斷信號(hào)以關(guān)閉功率半導(dǎo)體開關(guān)單元。
[0085] 為利于理解上述驅(qū)動(dòng)方法200,請一并參閱圖1及圖8。于步驟210中，可由驅(qū)動(dòng) 原邊電路120自控制電路110接收控制信號(hào)，且由驅(qū)動(dòng)原邊電路120自電源500接收電源 信號(hào)，由驅(qū)動(dòng)原邊電路120根據(jù)控制信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，根據(jù)電源信號(hào)產(chǎn)生電源脈沖 信號(hào)。于步驟220中，可由驅(qū)動(dòng)原邊電路120透過第二隔離變壓器單元134以傳遞驅(qū)動(dòng)脈 沖信號(hào)及透過第一隔離變壓器單元132傳遞電源脈沖信號(hào)給至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路1401。于 步驟230中，可由至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路1401接收并根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用以 驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體開關(guān)單元150。
[0086] 于步驟240中，可由至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路1401透過隔離變壓電路130以傳遞保護(hù) 脈沖信號(hào)至驅(qū)動(dòng)原邊電路120。于步驟250中，可由驅(qū)動(dòng)原邊電路120接收并根據(jù)保護(hù)脈沖 信號(hào)以產(chǎn)生保護(hù)信號(hào)，并根據(jù)保護(hù)信號(hào)以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)端關(guān)斷信號(hào)。于步驟260中，可由驅(qū)動(dòng)原 邊電路120輸出驅(qū)動(dòng)端關(guān)斷信號(hào)以關(guān)閉功率半導(dǎo)體開關(guān)單元150。
[0087] 在另一實(shí)施例中，請參閱步驟210,由驅(qū)動(dòng)原邊電路接收控制信號(hào)及電源信號(hào)的步 驟包含以下流程：接收并濾除控制信號(hào)的噪聲以及接收控制信號(hào)并根據(jù)控制信號(hào)調(diào)制產(chǎn)生 驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。請參閱圖2,可藉由噪聲濾除器124B以接收并濾除控制信號(hào)的噪聲。另外， 可藉由第一脈寬調(diào)變器124C以接收控制信號(hào)并根據(jù)控制信號(hào)調(diào)制產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。
[0088] 在又一實(shí)施例中，請參閱步驟230,由至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路接收并根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖信 號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用以驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體開關(guān)單元的步驟包含以下流程：接收并抑制驅(qū)動(dòng)脈 沖信號(hào)的共模噪音；接收驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，并根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)解調(diào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及接 收并放大驅(qū)動(dòng)信號(hào)。請參閱圖3,可藉由共模噪音抑制器144A以接收并抑制驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào) 的共模噪音。此外，可藉由第二脈寬調(diào)變器144B以接收驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，并根據(jù)驅(qū)動(dòng)脈沖信 號(hào)解調(diào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)。再者，可藉由驅(qū)動(dòng)功率放大器144C以接收并放大驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0089] 于再一實(shí)施例中，請參閱步驟240,由至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路透過隔離變壓電路以傳 遞保護(hù)脈沖信號(hào)至驅(qū)動(dòng)原邊電路的步驟包含以下流程：檢測功率半導(dǎo)體開關(guān)單元、驅(qū)動(dòng)副 邊電源電路或兩者的組合，并于功率半導(dǎo)體開關(guān)單元、驅(qū)動(dòng)副邊電源電路或兩者的組合故 障時(shí)產(chǎn)生故障信號(hào)；以及于接收到故障信號(hào)時(shí)，產(chǎn)生故障脈沖信號(hào)。請參閱圖3,可藉由欠 壓故障檢測模塊146C、短路故障檢測模塊146D、過壓故障檢測模塊146E及過溫故障檢測模 塊146F任一者以檢測功率半導(dǎo)體開關(guān)單元、驅(qū)動(dòng)副邊電源電路或兩者的組合，并于功率半 導(dǎo)體開關(guān)單元、驅(qū)動(dòng)副邊電源電路或兩者的組合故障時(shí)產(chǎn)生故障信號(hào)。此外，可藉由保護(hù)信 號(hào)產(chǎn)生器146A以于接收到故障信號(hào)時(shí)，產(chǎn)生故障脈沖信號(hào)，根據(jù)故障脈沖信號(hào)產(chǎn)生保護(hù)脈 沖信號(hào)。
[0090] 所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中的技術(shù)人員當(dāng)可明白，驅(qū)動(dòng)方法200中的各步驟依其執(zhí)行的功能 予以命名，僅是為了讓本案的技術(shù)更加明顯易懂，并非用以限定該等步驟。將各步驟予以整 合成同一步驟或分拆成多個(gè)步驟，或者將任一步驟更換到另一步驟中執(zhí)行，皆仍屬于本揭 示內(nèi)容的實(shí)施方式。
[0091] 由上述本發(fā)明實(shí)施方式可知，應(yīng)用本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例藉由提供 一種電力變換裝置、驅(qū)動(dòng)裝置及驅(qū)動(dòng)方法，藉以改善采用光隔離器件來傳遞驅(qū)動(dòng)信號(hào)及故 障信號(hào)所導(dǎo)致制作成本高、可靠性較低及同步性不高的問題。
[0092] 雖然上文實(shí)施方式中揭露了本發(fā)明的具體實(shí)施例，然其并非用以限定本發(fā)明，本 發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中的技術(shù)人員，在不悖離本發(fā)明的原理與精神的情形下，當(dāng)可對其進(jìn)行 各種更動(dòng)與修飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以隨附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種驅(qū)動(dòng)裝置，包含： 一驅(qū)動(dòng)原邊電路，用以接收一控制信號(hào)及電源信號(hào)，且根據(jù)該控制信號(hào)產(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)脈 沖信號(hào)，根據(jù)該電源信號(hào)產(chǎn)生一電源脈沖信號(hào)； 一隔離變壓電路，耦接于該驅(qū)動(dòng)原邊電路，該隔離變壓器電路包含一第一隔離變壓器 單元及一第二隔離變壓器單元，其中該第一隔離變壓器單元包含多個(gè)第一脈沖變壓器、一 第二脈沖變壓器及多個(gè)第三脈沖變壓器的其中之一，該第二隔離變壓器單元包含多個(gè)第四 脈沖變壓器、一第五脈沖變壓器及多個(gè)第六脈沖變壓器的其中之一； 其中該些第一脈沖變壓器其中一者包含一個(gè)原邊繞組，一個(gè)副邊繞組，該些原邊繞組 電性耦接于該驅(qū)動(dòng)原邊電路，其中該些原邊繞組依次串聯(lián)連接； 其中該第二脈沖變壓器包含一個(gè)原邊繞組，多個(gè)副邊繞組，該原邊繞組電性耦接于該 驅(qū)動(dòng)原邊電路； 其中該些第三脈沖變壓器的其中一者包含一個(gè)原邊繞組和及一個(gè)副邊繞組，該些第三 脈沖變壓器的其中另一者包含一個(gè)原邊繞組和多個(gè)副邊繞組，該些原邊繞組電性耦接于該 驅(qū)動(dòng)原邊電路，其中該些原邊繞組依次串聯(lián)連接； 其中該些第四脈沖變壓器其中一者包含一個(gè)原邊繞組，一個(gè)副邊繞組，該些原邊繞組 電性耦接于該驅(qū)動(dòng)原邊電路，其中該些原邊繞組依次串聯(lián)連接； 其中該第五脈沖變壓器包含一個(gè)原邊繞組，多個(gè)副邊繞組，該原邊繞組電性耦接于該 驅(qū)動(dòng)原邊電路； 其中該些第六脈沖變壓器的其中一者包含一個(gè)原邊繞組和一個(gè)副邊繞組，該些第六脈 沖變壓器的其中另一者包含一個(gè)原邊繞組和多個(gè)副邊繞組，該些原邊繞組電性耦接于該驅(qū) 動(dòng)原邊電路，其中該些原邊繞組依次串聯(lián)連接；以及 至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路，耦接于該些副邊繞組，其中該驅(qū)動(dòng)原邊電路透過該第二隔離變 壓器單元傳遞該驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)及透過該第一隔離變壓器單元傳遞該電源脈沖信號(hào)至該至 少一驅(qū)動(dòng)副邊電路，其中該至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路接收并根據(jù)該驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)產(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)信 號(hào)，用以驅(qū)動(dòng)一功率半導(dǎo)體開關(guān)單元。
2. 如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其中該驅(qū)動(dòng)原邊電路，包含： 一驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元，用以接收該控制信號(hào)，且根據(jù)該控制信號(hào)產(chǎn)生該驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)； 以及 一驅(qū)動(dòng)原邊電源電路，耦接于該驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元，用以接收并根據(jù)該電源信號(hào)產(chǎn)生 一驅(qū)動(dòng)原邊電源和該電源脈沖信號(hào)，其中該驅(qū)動(dòng)原邊電源電路用以提供該驅(qū)動(dòng)原邊電源予 該驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元； 其中該至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路，包含： 一驅(qū)動(dòng)信號(hào)接收單元，耦接于該第二隔離變壓器單元，其中該驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元透過 該第二隔離變壓器單元以傳遞該驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)至該驅(qū)動(dòng)信號(hào)接收單元，其中該驅(qū)動(dòng)信號(hào)接 收單元用以接收并根據(jù)該驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)產(chǎn)生該驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用以驅(qū)動(dòng)該功率半導(dǎo)體開關(guān)單 元；以及 一驅(qū)動(dòng)副邊電源電路，耦接于該第一隔離變壓器單元，其中該驅(qū)動(dòng)原邊電源電路透過 該第一隔離變壓器單元以傳遞該電源脈沖信號(hào)予該驅(qū)動(dòng)副邊電源電路，其中該驅(qū)動(dòng)副邊電 源電路用以接收并根據(jù)該電源脈沖信號(hào)產(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)副邊電源，用以提供該驅(qū)動(dòng)副邊電源予 該驅(qū)動(dòng)信號(hào)接收單元。
3. 如權(quán)利要求2所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其中該驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元包含： 一驅(qū)動(dòng)信號(hào)收受器，用以接收該控制信號(hào)； 一噪聲濾除器，耦接于該驅(qū)動(dòng)信號(hào)收受器，用以接收并濾除該控制信號(hào)的噪聲；以及 一第一脈寬調(diào)變器，耦接于該噪聲濾除器，用以接收該控制信號(hào)，并根據(jù)該控制信號(hào)調(diào) 制產(chǎn)生該驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。
4. 如權(quán)利要求3所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其中該驅(qū)動(dòng)信號(hào)接收單元包含： 一共模噪音抑制器，耦接于該第二隔離變壓器單元，用以接收并抑制該驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào) 的共模噪音； 一第二脈寬調(diào)變器，耦接于該共模噪音抑制器，用以接收該驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，并根據(jù)該驅(qū) 動(dòng)脈沖信號(hào)解調(diào)產(chǎn)生該驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及 一驅(qū)動(dòng)功率放大器，耦接于該第二脈寬調(diào)變器，用以接收并放大該驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
5. 如權(quán)利要求3所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其中該驅(qū)動(dòng)原邊電路更包含： 一保護(hù)信號(hào)接收單元，耦接于該驅(qū)動(dòng)原邊電源電路，用以接收并根據(jù)一保護(hù)脈沖信號(hào) 產(chǎn)生一保護(hù)信號(hào)，其中該驅(qū)動(dòng)原邊電源電路用以提供該驅(qū)動(dòng)原邊電源予該保護(hù)信號(hào)接收單 元； 其中該隔離變壓電路更包含： 一第三隔離變壓器單元，耦接于該保護(hù)信號(hào)接收單元； 其中該至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路的數(shù)量為多個(gè)，該些驅(qū)動(dòng)副邊電路中的每一者更包含： 一保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生單元，耦接于該第三隔離變壓器單元和該驅(qū)動(dòng)副邊電源電路，該些驅(qū) 動(dòng)副邊電路的該些保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生單元其中每一者用以接收一故障信號(hào)，并根據(jù)該故障信號(hào) 產(chǎn)生一故障脈沖信號(hào)，且透過該第三隔離變壓器單元以根據(jù)該故障脈沖信號(hào)輸出該保護(hù)脈 沖信號(hào)至該保護(hù)信號(hào)接收單元。
6. 如權(quán)利要求5所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其中該保護(hù)信號(hào)接收單元包含： 一保護(hù)脈沖接收器，耦接于該第三隔離變壓器單元和該第一脈寬調(diào)變器，并用以接收 該保護(hù)脈沖信號(hào)，并根據(jù)該保護(hù)脈沖信號(hào)產(chǎn)生該保護(hù)信號(hào)，傳遞該保護(hù)信號(hào)至該第一脈寬 調(diào)變器，當(dāng)該第一脈寬調(diào)變器接收到該保護(hù)信號(hào)時(shí)，該第一脈寬調(diào)變器輸出一驅(qū)動(dòng)端關(guān)斷 信號(hào)以關(guān)閉該功率半導(dǎo)體開關(guān)單元；以及 一保護(hù)信號(hào)發(fā)送器，耦接于該保護(hù)脈沖接收器，用以接收并發(fā)送該保護(hù)信號(hào)。
7. 如權(quán)利要求5所述的驅(qū)動(dòng)裝置，更包含： 一控制電路，耦接于該驅(qū)動(dòng)信號(hào)收受器及該保護(hù)信號(hào)接收單元，并用以提供該控制信 號(hào)，并且接收該保護(hù)信號(hào)，根據(jù)該保護(hù)信號(hào)輸出一控制端關(guān)斷信號(hào)，用以關(guān)閉該功率半導(dǎo)體 開關(guān)單元。
8. 如權(quán)利要求7所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其中該功率半導(dǎo)體開關(guān)單元的數(shù)量為多個(gè)，其中該 控制電路根據(jù)該保護(hù)信號(hào)以關(guān)閉該些功率半導(dǎo)體開關(guān)單元。
9. 如權(quán)利要求5所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其中該保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生單元包含： 一故障檢測器，用以檢測該功率半導(dǎo)體開關(guān)單元、該驅(qū)動(dòng)副邊電源電路或兩者的組合， 并于該功率半導(dǎo)體開關(guān)單元、該驅(qū)動(dòng)副邊電源電路或兩者的組合故障時(shí)產(chǎn)生該故障信號(hào)； 以及 一保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生器，耦接于該故障檢測器，并用以于接收到該故障信號(hào)時(shí)，產(chǎn)生該故障 脈沖信號(hào)。
10. 如權(quán)利要求9所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其中該保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生單元更包含： 一邏輯或門，該邏輯或門的一輸出端耦接于該保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生器； 其中該故障檢測器包含： 一欠壓故障檢測模塊，稱接于該邏輯或門的一第一輸入端； 一短路故障檢測模塊，耦接于該邏輯或門的一第二輸入端； 一過壓故障檢測模塊，耦接于該邏輯或門的一第三輸入端；以及 一過溫故障檢測模塊，耦接于該邏輯或門的一第四輸入端。
11. 如權(quán)利要求5所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其中該第三隔離變壓器單元包含多個(gè)脈沖變壓器， 該些脈沖變壓器中的每一者包含一個(gè)輸入繞組、一個(gè)磁芯以及一個(gè)輸出繞組，其中該些脈 沖變壓器中的每一者的該輸入繞組對應(yīng)地電性耦接于該些保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生單元其中之一，該 些脈沖變壓器的該些輸出繞組依次串聯(lián)連接，并電性耦接于該保護(hù)信號(hào)接收單元。
12. 如權(quán)利要求5所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其中該第三隔離變壓器單元包含一脈沖變壓器，該 脈沖變壓器包含多個(gè)輸入繞組、一個(gè)磁芯以及一個(gè)輸出繞組，其中該些輸入繞組的每一者 對應(yīng)地電性耦接于該些保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生單元其中之一，該輸出繞組電性耦接于該保護(hù)信號(hào)接 收單元。
13. 如權(quán)利要求5所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其中該第三隔離變壓器單元包含多個(gè)脈沖變壓器， 該些脈沖變壓器的其中一者包含一個(gè)輸入繞組、一個(gè)磁芯以及一個(gè)輸出繞組，該些脈沖變 壓器的其中另一者包含多個(gè)輸入繞組、一個(gè)磁芯以及一個(gè)輸出繞組，其中該些輸入繞組的 每一者對應(yīng)地電性耦接于該些保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生單元其中之一，該些輸出繞組依次串聯(lián)連接， 并電性耦接于該保護(hù)信號(hào)接收單元。
14. 一種電力變換裝置，包含： 一第一功率半導(dǎo)體開關(guān)單元； 一驅(qū)動(dòng)裝置，用以驅(qū)動(dòng)該第一功率半導(dǎo)體開關(guān)單元，其中該驅(qū)動(dòng)裝置包含： 一控制電路，用以輸出一控制信號(hào)； 一驅(qū)動(dòng)原邊電路，耦接于該控制電路，并用以接收該控制信號(hào)及一電源信號(hào)，且根據(jù)該 控制信號(hào)產(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，根據(jù)該電源信號(hào)產(chǎn)生一電源脈沖信號(hào)； 一隔離變壓電路，耦接于該驅(qū)動(dòng)原邊電路，該隔離變壓器電路包含一第一隔離變壓器 單元及一第二隔離變壓器單元，其中該第一隔離變壓器單元包含多個(gè)第一脈沖變壓器、一 第二脈沖變壓器及多個(gè)第三脈沖變壓器的其中之一，該第二隔離變壓器單元包含多個(gè)第四 脈沖變壓器、一第五脈沖變壓器及多個(gè)第六脈沖變壓器的其中之一； 其中該些第一脈沖變壓器其中一者包含一個(gè)原邊繞組，一個(gè)副邊繞組，該些原邊繞組 電性耦接于該驅(qū)動(dòng)原邊電路，其中該些原邊繞組依次串聯(lián)連接； 其中該第二脈沖變壓器包含一個(gè)原邊繞組，多個(gè)副邊繞組，該原邊繞組電性耦接于該 驅(qū)動(dòng)原邊電路； 其中該些第三脈沖變壓器的其中一者包含一個(gè)原邊繞組和及一個(gè)副邊繞組，該些第三 脈沖變壓器的其中另一者包含一個(gè)原邊繞組和多個(gè)副邊繞組，該些原邊繞組電性耦接于該 驅(qū)動(dòng)原邊電路，其中該些原邊繞組依次串聯(lián)連接； 其中該些第四脈沖變壓器其中一者包含一個(gè)原邊繞組，一個(gè)副邊繞組，該些原邊繞組 電性耦接于該驅(qū)動(dòng)原邊電路，其中該些原邊繞組依次串聯(lián)連接； 其中該第五脈沖變壓器包含一個(gè)原邊繞組，多個(gè)副邊繞組，該原邊繞組電性耦接于該 驅(qū)動(dòng)原邊電路； 其中該些第六脈沖變壓器的其中一者包含一個(gè)原邊繞組和及一個(gè)副邊繞組，該些第六 脈沖變壓器的其中另一者包含一個(gè)原邊繞組和多個(gè)副邊繞組，該些原邊繞組電性耦接于該 驅(qū)動(dòng)原邊電路，其中該些原邊繞組依次串聯(lián)連接；以及 多個(gè)驅(qū)動(dòng)副邊電路，耦接于該些副邊繞組，并用以透過該隔離變壓電路接收該驅(qū)動(dòng)脈 沖信號(hào)和該電源脈沖信號(hào)，并根據(jù)該驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)產(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用以驅(qū)動(dòng)該第一功率 半導(dǎo)體開關(guān)單元。
15. 如權(quán)利要求14所述的電力變換裝置，其中該驅(qū)動(dòng)原邊電路，包含： 一驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元，耦接于該控制電路，并用以接收該控制信號(hào)，且根據(jù)該控制信號(hào) 產(chǎn)生該驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)；以及 一驅(qū)動(dòng)原邊電源電路，耦接于該驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元，用以接收并根據(jù)該電源信號(hào)產(chǎn)生 一驅(qū)動(dòng)原邊電源和該電源脈沖信號(hào)，其中該驅(qū)動(dòng)原邊電源電路用以提供驅(qū)該動(dòng)原邊電源予 該驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元； 其中該些驅(qū)動(dòng)副邊電路的每一者包含一驅(qū)動(dòng)信號(hào)接收單元及一驅(qū)動(dòng)副邊電源電路，其 中該些驅(qū)動(dòng)信號(hào)接收單元皆耦接于該第二隔離變壓器單元，用以透過該第二隔離變壓器單 元接收并根據(jù)該驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)產(chǎn)生該驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用以驅(qū)動(dòng)該第一功率半導(dǎo)體開關(guān)單元，其 中該些驅(qū)動(dòng)副邊電源電路皆耦接于該第一隔離變壓器單元，該些驅(qū)動(dòng)副邊電源電路用以透 過該第一隔離變壓器單元以接收并根據(jù)該電源脈沖信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)驅(qū)動(dòng)副邊電源，并提供該 些驅(qū)動(dòng)副邊電源予該些驅(qū)動(dòng)信號(hào)接收單元。
16. 如權(quán)利要求15所述的電力變換裝置，其中該驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生單元包含： 一驅(qū)動(dòng)信號(hào)收受器，用以接收該控制信號(hào)； 一噪聲濾除器，耦接于該驅(qū)動(dòng)信號(hào)收受器，用以接收并濾除該控制信號(hào)的噪聲；以及 一第一脈寬調(diào)變器，耦接于該噪聲濾除器，用以接收該控制信號(hào)，并根據(jù)該控制信號(hào)調(diào) 制產(chǎn)生該驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。
17. 如權(quán)利要求16所述的電力變換裝置，其中該些驅(qū)動(dòng)信號(hào)接收單元的每一者包含： 一共模噪音抑制器，耦接于該第二隔離變壓器單元，用以接收并抑制該驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào) 的共模噪音； 一第二脈寬調(diào)變器，耦接于該共模噪音抑制器，用以接收該驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，并根據(jù)該驅(qū) 動(dòng)脈沖信號(hào)解調(diào)產(chǎn)生該驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及 一驅(qū)動(dòng)功率放大器，耦接于該第二脈寬調(diào)變器，用以接收并放大該驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
18. 如權(quán)利要求16所述的電力變換裝置，其中該驅(qū)動(dòng)原邊電路更包含： 一保護(hù)信號(hào)接收單元，耦接于該驅(qū)動(dòng)原邊電源電路，用以接收并根據(jù)一保護(hù)脈沖信號(hào) 產(chǎn)生一保護(hù)信號(hào)，其中該驅(qū)動(dòng)原邊電源電路用以提供該驅(qū)動(dòng)原邊電源予該保護(hù)信號(hào)接收單 元； 其中該隔離變壓電路更包含： 一第三隔離變壓器單元，耦接于該保護(hù)信號(hào)接收單元； 其中該些驅(qū)動(dòng)副邊電路的每一者更包含一保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生單元，其中該些保護(hù)信號(hào)產(chǎn) 生單元皆耦接于該第三隔離變壓器單元和該驅(qū)動(dòng)副邊電源電路，該些驅(qū)動(dòng)副邊電路的該些 保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生單元其中每一者用以接收一故障信號(hào)，并根據(jù)該故障信號(hào)產(chǎn)生一故障脈沖信 號(hào)，且透過該第三隔離變壓器以根據(jù)該故障脈沖信號(hào)輸出該保護(hù)脈沖信號(hào)至該保護(hù)信號(hào)接 收單元。
19. 如權(quán)利要求18所述的電力變換裝置，其中該保護(hù)信號(hào)接收單元包含： 一保護(hù)脈沖接收器，耦接于該第三隔離變壓器單元和該第一脈寬調(diào)變器，并用以接收 該保護(hù)脈沖信號(hào)，并根據(jù)該保護(hù)脈沖信號(hào)產(chǎn)生該保護(hù)信號(hào)，傳遞該保護(hù)信號(hào)至該第一脈寬 調(diào)變器，當(dāng)該第一脈寬調(diào)變器接收到該保護(hù)信號(hào)時(shí)，該第一脈寬調(diào)變器輸出一驅(qū)動(dòng)端關(guān)斷 信號(hào)以關(guān)閉該功率半導(dǎo)體開關(guān)單元；以及 一保護(hù)信號(hào)發(fā)送器，耦接于該保護(hù)脈沖接收器，用以接收并發(fā)送該保護(hù)信號(hào)至該控制 電路。
20. 如權(quán)利要求19所述的電力變換裝置，更包含： 一第二功率半導(dǎo)體開關(guān)單元，其中該控制電路根據(jù)該保護(hù)信號(hào)以關(guān)閉該第二功率半導(dǎo) 體開關(guān)單元。
21. 如權(quán)利要求18所述的電力變換裝置，其中該些保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生單元的每一者包含： 一故障檢測器，用以檢測該第一功率半導(dǎo)體開關(guān)單元、該驅(qū)動(dòng)副邊電源電路或兩者的 組合，并于該第一功率半導(dǎo)體開關(guān)單元、該驅(qū)動(dòng)副邊電源電路或兩者的組合故障時(shí)產(chǎn)生該 故障信號(hào)；以及 一保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生器，耦接于該故障檢測器，并用以于接收到該故障信號(hào)時(shí)，產(chǎn)生該故障 脈沖信號(hào)。
22. 如權(quán)利要求21所述的電力變換裝置，其中該保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生單元更包含： 一邏輯或門，該邏輯或門的一輸出端耦接于該保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生器； 其中該故障檢測器包含： 一欠壓故障檢測模塊，稱接于該邏輯或門的一第一輸入端； 一短路故障檢測模塊，耦接于該邏輯或門的一第二輸入端； 一過壓故障檢測模塊，耦接于該邏輯或門的一第三輸入端；以及 一過溫故障檢測模塊，耦接于該邏輯或門的一第四輸入端。
23. 如權(quán)利要求18所述的電力變換裝置，其中該第三隔離變壓器單元包含多個(gè)脈沖變 壓器，該些脈沖變壓器中的每一者包含一個(gè)輸入繞組、一個(gè)磁芯以及一個(gè)輸出繞組，其中該 些脈沖變壓器中的每一者的該輸入繞組對應(yīng)地電性耦接于該些保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生單元其中之 一，該些脈沖變壓器的該些輸出繞組依次串聯(lián)連接，并電性耦接于該保護(hù)信號(hào)接收單元。
24. 如權(quán)利要求18所述的電力變換裝置，其中該第三隔離變壓器單元包含一脈沖變壓 器，該脈沖變壓器包含多個(gè)輸入繞組、一個(gè)磁芯以及一個(gè)輸出繞組，其中該些輸入繞組的每 一者對應(yīng)地電性耦接于該些保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生單元其中之一，該輸出繞組電性耦接于該保護(hù)信 號(hào)接收單元。
25. 如權(quán)利要求18所述的電力變換裝置，其中該第三隔離變壓器單元包含多個(gè)脈沖變 壓器，該些脈沖變壓器的其中一者包含一個(gè)輸入繞組、一個(gè)磁芯以及一個(gè)輸出繞組，該些脈 沖變壓器的其中另一者包含多個(gè)輸入繞組、一個(gè)磁芯以及一個(gè)輸出繞組，其中該些輸入繞 組的每一者對應(yīng)地電性耦接于該些保護(hù)信號(hào)產(chǎn)生單元其中之一，該些輸出繞組依次串聯(lián)連 接，并電性耦接于該保護(hù)信號(hào)接收單元。
26. -種驅(qū)動(dòng)方法，應(yīng)用于一驅(qū)動(dòng)裝置中，其中該驅(qū)動(dòng)裝置包含一驅(qū)動(dòng)原邊電路、如權(quán) 利要求1所述的隔離變壓電路及至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路，該至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路耦接于該隔 離變壓電路的多個(gè)副邊繞組，其中該驅(qū)動(dòng)方法包含： 由該驅(qū)動(dòng)原邊電路接收一控制信號(hào)及一電源信號(hào)； 由該驅(qū)動(dòng)原邊電路根據(jù)該控制信號(hào)產(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，根據(jù)該電源信號(hào)產(chǎn)生一電源 脈沖信號(hào)； 由該驅(qū)動(dòng)原邊電路透過該第二隔離變壓器單元以傳遞該驅(qū)動(dòng)脈沖及透過該第一隔離 變壓器單元傳遞該電源脈沖信號(hào)至該至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路；以及 由該至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路接收并根據(jù)該驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)產(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用以驅(qū)動(dòng)一功 率半導(dǎo)體開關(guān)單元。
27. 如權(quán)利要求26所述的驅(qū)動(dòng)方法，其中由該驅(qū)動(dòng)原邊電路接收該控制信號(hào)及該電源 信號(hào)的步驟，包含： 接收并濾除該控制信號(hào)的噪聲；以及 接收該控制信號(hào)，并根據(jù)該控制信號(hào)調(diào)制產(chǎn)生該驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。
28. 如權(quán)利要求27所述的驅(qū)動(dòng)方法，其中由該至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路接收并根據(jù)該驅(qū)動(dòng) 脈沖信號(hào)產(chǎn)生該驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用以驅(qū)動(dòng)該功率半導(dǎo)體開關(guān)單元的步驟，包含： 接收并抑制該驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的共模噪音； 接收該驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，并根據(jù)該驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)解調(diào)產(chǎn)生該驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及 接收并放大該驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
29. 如權(quán)利要求26所述的驅(qū)動(dòng)方法，更包含： 由該至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路透過該隔離變壓電路以傳遞一保護(hù)脈沖信號(hào)至該驅(qū)動(dòng)原邊 電路；以及 由該驅(qū)動(dòng)原邊電路接收并根據(jù)該保護(hù)脈沖信號(hào)以產(chǎn)生一保護(hù)信號(hào)，并根據(jù)該保護(hù)信號(hào) 以產(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)端關(guān)斷信號(hào)；以及 由該驅(qū)動(dòng)原邊電路輸出該驅(qū)動(dòng)端關(guān)斷信號(hào)以關(guān)閉該功率半導(dǎo)體開關(guān)單元。
30. 如權(quán)利要求29所述的驅(qū)動(dòng)方法，其中由該至少一驅(qū)動(dòng)副邊電路透過該隔離變壓電 路以傳遞該保護(hù)脈沖信號(hào)至該驅(qū)動(dòng)原邊電路的步驟，包含： 檢測該功率半導(dǎo)體開關(guān)單元、該驅(qū)動(dòng)副邊電路或兩者的組合，并于該功率半導(dǎo)體開關(guān) 單元、該驅(qū)動(dòng)副邊電路或兩者的組合故障時(shí)產(chǎn)生一故障信號(hào)； 于接收到該故障信號(hào)時(shí)，產(chǎn)生該故障脈沖信號(hào)；以及 根據(jù)該故障脈沖信號(hào)產(chǎn)生該保護(hù)脈沖信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H02M1/088GK104065253SQ201410293230
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】甘鴻堅(jiān), 王明, 應(yīng)建平 申請人:臺(tái)達(dá)電子企業(yè)管理（上海）有限公司