[发明专利]栅极驱动装置及具有栅极驱动装置的换流器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年3月20日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2013-0029996的优先权，将其公开内容通过引证结合于此。

技术领域

本发明涉及一种在高压下驱动的栅极驱动装置和具有栅极驱动装置的换流器（inverter）。

背景技术

通常，换流器是这样一种能够将直流（DC）功率转变成交流（AC）功率的电路，并且能够控制AC功率的电压振幅、频率等，从而输出AC功率以用于驱动例如电机。

这样的换流器广泛地用于家庭、商业以及工业应用。

可采用驱动装置来驱动这样的换流器。驱动装置通过接通和断开用于将AC功率供应到换流器中的臂（arm）的开关来驱动换流器从而供应AC功率。

对于换流器的工业应用，根据工业需求，可能需要高压AC功率。

典型的换流器可采用栅极驱动集成电路，每个栅极驱动集成电路分别接通和断开换流器臂的高压侧（high-side）开关和低压侧（low-side）开关。这里，由于可对高压侧开关施加高压，因而需要接通和断开高压侧开关的栅极驱动集成电路具有耐压特性，以便承受对高压侧开关施加的高电压等级。

在用于工业用途的换流器中，可对高压侧开关施加1200V或以上的电压，并且因此，控制高压侧开关的栅极驱动电路需要具有1200V或以上的耐压特性。然而，这种具有高耐压特性的栅极驱动集成电路制造起来相对昂贵。

在下文中参照的专利文献1公开了一种包括高压驱动电路的换流器电路，但是在划分驱动装置的耐压方面并无记载。

【现有技术文献】

（专利文献1）韩国专利特开公开No.2005-0052339

发明内容

本发明的一个方面提供一种可在高压下稳定运行的栅极驱动装置、以及具有栅极驱动装置的换流器。

本发明的一个方面还提供一种能够防止在瞬态下电压具有的等级高于耐压的等级的栅极驱动装置、以及具有栅极驱动装置的换流器。

根据本发明的一个方面，提供一种栅极驱动装置，该栅极驱动装置包括：换流器臂，包括高压侧开关和低压侧开关；栅极驱动单元，接收指令信号以对换流器臂提供转换控制，输出控制信号以控制换流器臂的转换，并且包括多个栅极驱动器；以及平衡单元，根据基于控制信号的换流器臂的转换，使得对所述多个栅极驱动器施加的电压被划分以供应至所述多个栅极驱动器的各个栅极驱动器。

平衡单元可包括多个平衡器，所述多个平衡器分别连接至所述多个栅极驱动器并且使得对所述多个栅极驱动器施加的电压被均等地划分以供应至各个栅极驱动器。

所述多个平衡器可包括分别并行地连接至所述多个栅极驱动器的多个电阻器。

所述多个平衡器可包括分别并行地连接至所述多个电阻器的多个电容器。

当从多个栅极驱动器中的任何一个栅极驱动器输出的信号的等级从高变低时，平衡单元可保持电压被划分以供应至各个栅极驱动器的状态。

栅极驱动装置可进一步包括对栅极驱动单元供应驱动功率的单个驱动功率供应单元。

栅极驱动装置可进一步包括将驱动功率输送至所述多个栅极驱动器的功率供应单元。

功率供应单元可包括彼此串联地连接的多个二极管。

功率供应单元可包括彼此并联地连接的多个二极管。

根据本发明的另一个方面，提供包括一种换流器，该换流器包括：换流器单元，具有换流器臂并且对输入功率进行转换以输出交流（AC）功率，换流器臂包括在输入功率终端与地之间彼此串联地连接的高压侧开关和低压侧开关，所述输入功率终端供应具有预定电压等级的输入功率；栅极驱动单元，具有多个栅极驱动器以控制所述高压侧开关的转换，栅极驱动器布置在输入终端与输出终端之间，所述输入终端接收指令信号以对换流器单元提供转换控制，所述输出终端输出控制信号以控制换流器单元的转换；以及平衡单元，根据高压侧开关的转换使得对所述多个栅极驱动器施加的电压被划分以供应至所述多个栅极驱动器中的各个栅极驱动器，并且保持电压被划分以供应至各个栅极驱动器的状态。

平衡单元可包括多个平衡器，所述多个平衡器分别连接至所述多个栅极驱动器并且使得对所述多个栅极驱动器施加的电压被均等地划分以供应至各个栅极驱动器。

多个平衡器可以包括分别并行地连接至所述多个栅极驱动器的多个电阻器。

多个平衡器可以包括分别并行地连接至所述多个电阻器的多个电容器。

附图说明

从下文中结合附图进行的详细描述，将更清楚地理解本发明的上述和其他方面、特征以及其他优点，附图中：