[发明专利]具有故障保护功能的电路

说明书

本发明涉及一种电路，其包括开关模块、控制模块和驱动模块。该驱动模块电性耦合在该开关模块和该控制模块之间，该驱动模块包括正常驱动单元和故障保护单元。该正常驱动单元用于根据该控制模块提供的第一指令信号驱动该开关模块的通断。当该控制模块接收到故障信号后，在故障保护时间内，该故障保护单元用于根据该控制模块提供的第二指令信号将该驱动信号从驱动值降低到保护值。该电路可实现故障时安全关断该开关模块。

技术领域

本发明涉及一种电路，特别涉及一种用于控制电子开关在发生故障时安全关断的电路。

背景技术

很多情况下，电能变换电路中常采用变换器（converter）来将电源输入的电能转换成负载所需的电能。如逆变器（inverter）可将直流电转换成交流电以提供给交流负载。整流器（rectifier）可将交流电转换成直流电以提供给直流负载。直流/直流变换器（DC/DCconverter）可将一种直流电转换成另一种直流电。一般地，变换器通常包括若干开关模块，通过适当的控制系统来控制上述开关模块的通断，即可实现电能转换过程。

对于一些高电压要求电能变换系统来说，例如高电压水泵、高电压压缩机等设备，所应用的变换器上的每一开关支路将流过较高电压水平的电流。典型地，该开关支路中的电子开关为晶体管组成，例如绝缘栅双极型晶体管（insulated gate bipolartransistor，IGBT）。若每个开关支路仅用一个电子开关，该一个IGBT可能不能承受流过其上的电压，为了避免损坏器件，通常在该开关支路中至少串联连接两个IGBT，该至少两个IGBT需实现同步控制，这样可以将电压平均分担至每一个串联的IGBT上，从而不会损坏每一个器件。

当发生故障（如短路故障）需要关断该开关支路的一个IGBT或至少两个IGBT时，往往过大的电流变化会在每个IGBT两端产生过高的电压应力而损毁该器件。当短路故障发生后，在同步关断该至少两个串联的IGBT时会产生严重的电压不均衡现象，导致其中至少一个IGBT将承受过大的关断电压，进而损毁该器件。考虑到IGBT器件的产品特性及控制系统的控制精确性，目前现有的短路保护方法通常应用价格昂贵及设计复杂集成电路来实现。

所以，需要提供一种新的成本低且设计简单的电路来解决上述问题。

发明内容

现在归纳本发明的一个或多个方面以便于本发明的基本理解，其中该归纳并不是本发明的扩展性纵览，且并非旨在标识本发明的某些要素，也并非旨在划出其范围。相反，该归纳的主要目的是在下文呈现更详细的描述之前用简化形式呈现本发明的一些概念。

本发明的一个方面在于提供一种电路。该电路包括：

开关模块；

控制模块；及

驱动模块，电性耦合在该开关模块和该控制模块之间，该驱动模块包括：

正常驱动单元，用于根据该控制模块提供的第一指令信号驱动该开关模块的通断；及

故障保护单元，当该控制模块接收到故障信号后，在故障保护时间内，该故障保护单元用于根据该控制模块提供的第二指令信号将该驱动信号从驱动值降低到保护值。

本发明的另一方面在于提供一种电能变换电路。该电路包括：

控制模块；

变换器，用于将第一电能转换成第二电能，该变换器包括：

开关模块；及

驱动模块，电性耦合至该开关模块，该驱动模块包括：

正常驱动单元，用于根据该控制模块提供的第一指令信号驱动该开关模块的通断；及

故障保护单元，当该控制模块接收到故障信号后，在故障保护时间内，该故障保护单元用于根据该控制模块提供的第二指令信号将该驱动信号从驱动值降低到保护值。