[实用新型]一种开关驱动电路及应用其的多电平级联功率单元装置

说明书

本实用新型公开了一种开关驱动电路及应用其的多电平级联功率单元装置，其特征在于，包括充电开关K1、储能线性放电组件、驱动线圈L1和可控开关Q2；外部电源通过所述充电开关K1与所述储能线性放电组件电性连接以形成充电回路；所述驱动线圈L1能够驱动外部的旁路触点开关K2，所述可控开关Q2能够根据外部控制信号来通断，所述驱动线圈L1与所述可控开关Q2串联形成串联支路并且该串联支路与所述储能线性放电组件连接以形成供电回路。通过合理控制可控开关Q2，可实现旁路的可靠合闸。同时，本实用新型简化的设计，降低设计成本，具有很高的可靠性和实用性。

技术领域

本实用新型涉及驱动电路领域，特别涉及一种开关驱动电路及应用其的多电平级联功率单元装置。

背景技术

多电平级联拓扑，例如无功补偿、变频器、直流配电网等，广泛的应用在中高压电网领域，例如电力、轨道交通以及新能源领域。为了保证多电平级联设备的安全可靠运行，需要设计旁路功能。当级联的某一级功率单元发生故障时，功率单元内部的旁路功能将此故障单元旁路，避免故障扩大化，维持设备继续正常运行，避免造成更大的经济损失。

但是，目前多电平级联功率单元的旁路开关驱动电路中，其供电电源大多采用开关电源。开关电源由于工作频率高、使用非线性器件，导致噪声大、传导严重，产生的电磁辐射对其他电子线路干扰严重，影响其正常工作。

线性电源具有结构简单、无需额外控制和无开关噪声等优点，特别适合于小功率应用场合。但是其输入电压范围较低，不适合使用在大于800V以上的应用场合，同时线性电源输出电压也较低。而级联多电平功率单元中旁路开关供电电源输入电压往往都在1400V以上，输出电压为220V或者400V。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种开关驱动电路，能够有效提高多电平级联功率单元的工作可靠性。

根据本实用新型的第一方面，提供一种开关驱动电路，包括：

充电开关K1以及储能线性放电组件，外部电源通过所述充电开关K1与所述储能线性放电组件电性连接以形成充电回路；

驱动线圈L1以及可控开关Q2，所述驱动线圈L1能够驱动外部的旁路触点开关K2，所述可控开关Q2能够根据外部控制信号来通断，所述驱动线圈L1与所述可控开关Q2串联形成串联支路并且该串联支路与所述储能线性放电组件连接以形成供电回路。

优选地，所述驱动线圈L1能够驱动所述充电开关K1，并且所述充电开关K1与外部的旁路触点开关K2的通断状态相反。

优选地，所述储能线性放电组件包括储能电容C1和放电电阻R3，所述储能电容C1和所述放电电阻R3并联。

优选地，所述可控开关Q2为可控硅。

优选地，还包括供电电源，所述供电电源通过所述充电开关K1 与所述储能线性放电组件电性连接，外部的功率单元与所述供电电源电性连接为所述充电回路充电。

优选地，所述供电电源为线性电源。

优选地，所述线性电源包括限流电阻R1、稳压模块、开关管Q1、二极管D1和电阻R2；外部电源的一极与所述限流电阻R1的一端和开关管Q1的输入端电性连接，所述限流电阻R1的另一端与所述稳压模块的一端和开关管Q1的控制端电性连接，所述稳压模块的另一端与外部电源的另一极和所述充电回路的一端电性连接；所述开关管 Q1的输出端与所述二极管D1的一端电性连接，所述二极管D1的另一端与所述电阻R2的一端电性连接，所述电阻R2的另一端与所述充电回路的另一端电性连接。

上述任一技术方案至少具有以下有益效果：