[发明专利]一种桥式级联系统

说明书

本申请提供的一种桥式级联系统，包括：至少一个相单元及其驱动单元，相单元中包括N个交流侧级联的桥式拓扑，驱动单元包括一个驱动电源电路、多个自举电源电路和2N个驱动电路；相单元中，驱动电源电路直接或通过相应自举电源电路，为各个驱动电路供电；驱动电路用于为相单元中的相应开关管提供驱动信号，从而一个驱动电源与多个自举电源电路匹配，实现对所有桥式拓扑的开关管对应的驱动电路供电，降低桥式级联系统中驱动电源设计的难度，降低系统成本。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，更具体的说，尤其涉及一种桥式级联系统。

背景技术

对于互补式半桥拓扑，高低压侧的开关管的驱动电路无法共用驱动电源，如高低压侧的功率MOSFET或IGBT。自举式电源是一种使用最为广泛的给高压驱动电路供电的方法。这种自举式电源技术具有简单，且低成本的优点。以图1所示结构为例，介绍自举电源电路基本工作原理如下：

当低压端开关管LS导通、如低压端开关管LS被控制开通或者低压端开关管LS中的反向二极管蓄流，以及，高压端开关管HS断开时，桥臂中点电位Vs拉低。驱动电源Vcc通过自举二极管Dboot和自举电阻Rboot对自举电容Cboot进行充电，如图1中虚线路径所示。当高压端开关管HS导通，中点电位Vs被上拉到高电位时，自举二极管Dboot反向偏置，驱动电源Vcc与高压驱动电路Dr2隔离开，此时高压驱动电路Dr2供电由自举电容Cboot提供，Dr1为低压驱动电路。

但是，在应用该互补式半桥拓扑的系统中，每个互补式半桥拓扑均有各自的自举式电源和驱动电源，使得互补式半桥拓扑复杂、硬件成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种桥式级联系统，用于降低桥式级联系统中驱动电源设计的难度，降低系统成本。

本发明公开了一种桥式级联系统，包括：至少一个相单元及其驱动单元；

所述相单元包括N个交流侧级联的桥式拓扑；N为大于1的整数；

所述驱动单元包括：一个驱动电源电路、多个自举电源电路和2N个驱动电路；

所述相单元中，所述驱动电源电路直接或通过相应所述自举电源电路，为各个所述驱动电路供电；

所述驱动电路用于为所述相单元中的相应开关管提供驱动信号。

可选的，同一所述相单元内，各个所述自举电源电路并联连接。

可选的，同一所述相单元内，各个所述自举电源电路依次串联连接。

可选的，同一所述相单元内，各个所述自举电源电路按各自对应的开关管电位从低到高依次串联连接；串联连接后的电位最低的开关管所对应的自举电源电路的输入端与所述驱动电源电路的输出端相连。

可选的，同一所述相单元内，各个所述自举电源电路的连接方式为：并联连接与级联连接混合连接。

可选的，N＝2且同一所述相单元中自举电源电路的数量为3，同一所述相单元中3个所述自举电源电路按电位由低到高分别为：第1个自举电源电路、第2个自举电源电路和第3个自举电源电路；同一所述相单元中：

所述第2个自举电源电路与所述第3个自举电源电路串联连接，再与所述第1个自举电源电路并联连接；或者，

所述第1个自举电源电路与所述第3个自举电源电路串联连接，再与所述第2个自举电源电路并联连接；又或者，

所述第1个自举电源电路与所述第2个自举电源电路串联连接，再与所述第3个自举电源电路并联连接；又或者，

所述第2个自举电源电路与所述第3个自举电源电路并联连接，再与所述第1个自举电源电路串联连接；又或者，