CN110581534B - 温度保护电路 - Google Patents

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Abstract

本公开提出一种应用于功率变换器的温度保护电路，包括多个温度保护支路，每一个温度保护支路包括电阻、电压源、温度开关以及隔离变压器，每一个温度保护支路对应一个功率半导体开关组，每一个温度保护支路的电阻的第一端耦接至功率半导体开关组的输出极，电阻的第二端耦接至电压源的第一端以及通过隔离变压器的原边绕组耦接至温度开关触点的第一端，电压源的第二端和温度开关触点的第二端分别耦接至功率变换器的电位中点，隔离变压器的副边绕组的两端分别耦接至与对应的功率半导体开关相对应的驱动电路或耦接至控制电路。本公开实施例的用于功率变换器的温度保护电路结构简单，成本低，且由于温度开关不存在耐压问题，使得可靠性高。

Description

温度保护电路
技术领域
本公开涉及电子电路，特别地，涉及一种温度保护电路。
背景技术
在电力电子变换技术应用场合中，功率器件是目前应用最广、使用频率最高的电子元器件之一。功率器件在工作过程中会产生大量的热量，因而需对其进行散热及温度监测，如果散热不够或者过温保护电路不可靠，将会对功率器件造成热击穿，从而导致功率器件永久失效。
常用的过温保护电路都是基于热敏电阻或者热敏温度开关，而其中温度开关因其结构简单，使用方便及相应保护电路简单等特点应用更为广泛。在高压大功率场合，往往会出现多个功率模块共用散热器的情况，此时便存在温度开关触点与外壳之间的耐压问题。通常通过采用高耐压温度开关或增加绝缘瓷片等方法解决耐压问题，但其有增加成本或降低温度检测精确度等缺点。因而，降低温度开关触点与外壳之间的耐压，是此类温度保护技术可靠应用的重要保障。为了解决降低成本，增加温度检测精度，解决温度开关触点和外壳之间的耐压等问题，迫切需要对现有温度保护电路进行改进。
发明内容
本公开的目的在于提出一种应用于功率变换器的温度保护电路，用于将温度开关的触点与外壳之间的电压保持在较低水平，同时对温度开关的关闭和开启信号与功率变换器的供电电压进行隔离。
根据本公开的一方面，提出一种温度保护电路，应用于功率变换器，所述功率变换器包括控制电路、多个驱动电路、串联连接的多个功率半导体开关组、以及散热器，每一个所述功率半导体开关组包括至少一个功率半导体开关，其特征在于，
所述功率变换器还包括耐压钳位电路，所述耐压钳位电路连接在所述功率变换器的电位中点和所述散热器之间；
所述温度保护电路包括多个温度保护支路，每一个所述温度保护支路包括电阻、电压源、温度开关以及隔离变压器，其中所述温度开关包括温度开关触点和基座，所述基座设置在所述散热器上；以及
每一个所述温度保护支路对应一个所述功率半导体开关组，每一个所述温度保护支路的电阻的第一端耦接至所述功率半导体开关组的输出极，所述电阻的第二端耦接至所述电压源的第一端以及通过所述隔离变压器的原边绕组耦接至所述温度开关触点的第一端，所述电压源的第二端和所述温度开关触点的第二端分别耦接至所述功率变换器的电位中点，所述隔离变压器的副边绕组的两端分别耦接至与对应的所述功率半导体开关相对应的所述驱动电路或耦接至所述控制电路。
根据本公开的实施例，所述功率半导体开关组包括一个功率半导体开关，所述功率半导体开关组的输出极为所述功率半导体开关组中的所述功率半导体开关的集电极或发射极。
根据本公开的实施例，所述功率半导体开关组包括多个功率半导体开关，所述功率半导体开关组的输出极为多个所述功率半导体开关其中一个的集电极或发射极。
根据本公开的实施例，所述功率变换器包括N个所述功率半导体开关组，其中N为自然数，
当N为奇数时，所述功率变换器的电位中点为所述功率变换器的第(N-1)/2个所述功率半导体开关组与第(N+1)/2个所述功率半导体开关组之间的串联连接点，或者所述功率变换器的电位中点为所述功率变换器的第(N+1)/2个所述功率半导体开关组与第(N+3)/2个所述功率半导体开关组之间的串联连接点；
当N为偶数时，所述功率变换器的电位中点为第N/2个所述功率半导体开关组与第(N/2+1)个所述功率半导体开关组之间的串联连接点。
根据本公开的实施例，当至少一个所述温度保护支路的所述温度开关触点闭合时，所述温度保护支路的所述隔离变压器的副边绕组输出温度保护信号至与所述温度保护支路相对应的所述驱动电路，所述驱动电路输出关断驱动信号，用以驱动与所述驱动电路对应的所述功率半导体开关组中的功率半导体开关断开。
根据本公开的实施例，所述驱动电路将接收到的所述温度保护信号传输给所述控制电路，以使得所述控制电路输出关断控制信号，用以控制每一个所述功率半导体开关组中的功率半导体开关断开。
根据本公开的实施例，当至少一个所述温度保护支路的所述温度开关触点闭合时，所述温度保护支路的所述隔离变压器的副边绕组输出温度保护信号至所述控制电路，所述控制电路输出关断控制信号，用以控制每一个所述功率半导体开关组中的功率半导体开关断开。
根据本公开的实施例，所述功率半导体开关为IGBT。
根据本公开的实施例，每一个所述温度保护支路的所述电压源包括并联连接的稳压管和电容，所述稳压管的阴极耦接所述电容的第一端和所述电阻的第二端，所述稳压管的阳极耦接所述电容的第二端和所述功率变换器的电位中点。
根据本公开的实施例，每一个所述温度保护支路还包括二极管，所述二极管的阳极耦接所述电阻器的第二端，所述二极管的阴极耦接于所述稳压管的阴极。
根据本公开的实施例，当所述功率半导体开关组中的功率半导体开关导通或断开时，所述输出极与所述散热器之间存在电位差。
根据本公开的另一方面，提出一种温度保护电路，应用于功率变换器，所述功率变换器包括控制电路、多个驱动电路、级联连接的多个功率模块组、以及散热器，每一个所述功率模块组包括至少一个功率模块，其特征在于，
所述功率变换器还包括耐压钳位电路，所述耐压钳位电路连接在所述功率变换器的电位中点和所述散热器之间；
所述温度保护电路包括多个温度保护支路，每一个所述温度保护支路包括电阻、电压源、温度开关以及隔离变压器，其中所述温度开关包括温度开关触点和基座，所述基座设置在所述散热器上；以及
每一个所述温度保护支路对应一个所述功率模块组，每一个所述温度保护支路的电阻的第一端耦接至所述功率模块组的直流端，所述电阻的第二端耦接至所述电压源的第一端以及通过所述隔离变压器的原边绕组耦接至所述温度开关触点的第一端，所述电压源的第二端和所述温度开关触点的第二端分别耦接至所述功率变换器的电位中点，所述隔离变压器的副边绕组的两端分别耦接至与对应的所述功率模块相对应的所述驱动电路或耦接至所述控制电路。
根据本公开的实施例，所述功率模块组包括一个功率模块，所述功率模块包括一个直流母线电容，所述功率模块的直流端为所述直流母线电容的正端或负端。
根据本公开的实施例，所述功率模块组包括一个功率模块，所述功率模块包括直流母线电容组，其中所述直流母线电容组包括两个串联连接的直流母线电容，所述功率模块组的直流端为所述直流母线电容组的正端、负端或者两个所述直流母线电容的连接点。
根据本公开的实施例，所述功率模块组包括多个功率模块，每个所述功率模块包括一个直流母线电容，所述功率模块组的直流端为多个所述功率模块其中一个的直流母线电容的正端或负端。
根据本公开的实施例，所述功率模块组包括多个功率模块，每一个所述功率模块包括两个串联连接的直流母线电容，所述功率模块组的直流端为多个所述功率模块其中一个的所述直流母线电容组的正端、负端或者两个所述直流母线电容的连接点。
根据本公开的实施例，所述功率变换器包括N个所述功率模块组，其中N为自然数，
当N为奇数时，所述功率变换器的电位中点为所述功率变换器中的第(N-1)/2个所述功率模块组与第(N+1)/2个所述功率模块组之间的连接点，或者所述功率变换器的电位中点为所述功率变换器中的第(N+1)/2个所述功率模块组与第(N+3)/2个所述功率模块组之间的连接点；
当N为偶数时，所述功率变换器的电位中点为第N/2个所述功率模块组与第(N/2+1)个所述功率模块组之间的连接点。
根据本公开的实施例，当至少一个所述温度保护支路的所述温度开关触点闭合时，所述温度保护支路的所述隔离变压器的副边绕组输出温度保护信号至与所述温度保护支路对应的所述功率模块组中的每一个所述功率模块相对应的所述驱动电路，所述驱动电路输出关断驱动信号，用以驱动与所述驱动电路对应的所述功率模块中的功率半导体开关断开。
根据本公开的实施例，所述驱动电路将接收到的所述温度保护信号传输给所述控制电路，以使得所述控制电路输出关断控制信号，用以控制每一个所述功率模块中的功率半导体开关断开。
根据本公开的实施例，当至少一个所述温度保护支路的所述温度开关触点闭合时，所述温度保护支路的所述隔离变压器的副边绕组输出温度保护信号至所述控制电路，所述控制电路输出关断控制信号，用以控制每一个所述功率模块中的功率半导体开关断开。
根据本公开的实施例，所述功率模块为全桥变换模块、半桥变换模块、中型点可控三电平变换模块、二极管钳位三电平变换模块、飞跨电容三电平变换模块、全桥谐振变换模块和半桥谐振变换模块中的一种。
根据本公开的实施例，每一个所述温度保护支路的所述电压源包括并联连接的稳压管和电容，所述稳压管的阴极耦接所述电容的第一端和所述电阻的第二端，所述稳压管的阳极耦接所述电容的第二端和所述功率变换器的电位中点。
本公开实施例的用于功率变换器的温度保护电路结构简单，仅具有电路、电压源、隔离变压器、温度开关，成本低，可以采用低耐压的温度开关，同时由于温度开关不存在耐压问题，使得可靠性高，温度开关得以长时间工作。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例性实施例，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1是根据本公开一个实施例的功率变换器及其温度保护电路的结构；
图2是根据本公开另一个实施例的功率变换器及其温度保护电路的结构；
图3是根据本公开又一个实施例的功率变换器及其温度保护电路的结构；
图4是根据本公开又一个实施例的功率变换器及其温度保护电路的结构；
图5是根据本公开一个实施例的功率变换器及其温度保护电路的结构；
图6是根据本公开另一个实施例的功率变换器及其温度保护电路的结构；
图7是根据本公开又一个实施例的功率变换器及其温度保护电路的结构；
图8是根据本公开又一个实施例的功率变换器及其温度保护电路的结构；
图9是根据本公开又一个实施例的功率变换器及其温度保护电路的结构；
图10是根据本公开又一个实施例的功率变换器及其温度保护电路的结构；以及
图11是根据本公开一个实施例的功率变换器及其温度保护电路的结构。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例性实施例。然而，示例性实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例性实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中，为了清晰，可能会夸大部分元件的尺寸或加以变形。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
另外，关于本文中所使用的“耦接”，可指二或多个元件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，亦可指二或多个元件相互操作或动作。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、元件等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法或者操作以避免模糊本公开的各方面。
图1示出根据本公开实施例的功率变换器以及对应的温度保护电路的结构。该功率变换器包括控制电路100，多个驱动电路200，与驱动电路200对应的串联连接的多个功率半导体开关组501至504以及散热器300，需要说明的是，多个功率半导体开关组501至504共用散热器300。在图1的示例中，每个功率半导体开关组包括一个功率半导体开关，例如功率半导体开关组501至504分别包括功率半导体开关Q1至Q4。功率半导体开关例如但不限于IGBT的功率器件。控制电路100向多个驱动电路200输出控制信号，每一个驱动电路200基于接收的控制信号向对应的功率半导体开关组501至504输出驱动信号，用以驱动功率半导体开关Q1至Q4的导通或断开。该功率变换器还包括由并联连接的电阻R2和电容C构成的耐压钳位电路400连接在功率变换器的电位中点N1和散热器300之间，用于将散热器300的电位保持在电位中点的电压附近。
图1的温度保护电路为每个功率半导体开关组对应一个温度保护支路的情况。每个温度保护支路包括电阻R1，电压源V，温度开关S1和变压器T1。温度开关S1-S4均包括温度开关触点和基座，基座设置在散热器300上。以功率半导体开关组501及其对应的温度保护支路为例，电阻R1的第一端耦接至功率半导体开关组501的输出极，电阻R1的第二端耦接至电压源V1的第一端以及通过隔离变压器T1的原边绕组耦接至温度开关S1的触点的第一端，电压源V1的第二端和温度开关S1的触点的第二端分别耦接至功率变换器的电位中点N1，隔离变压器T1的副边绕组的两端分别耦接至与对应的功率半导体开关组501相对应的驱动电路200。功率半导体开关组501的输出极为Q1的集电极或发射极。
功率半导体开关组502至504的温度保护支路的结构与功率半导体开关组501对应的温度保护支路类似。
现在将介绍功率变换器的电位中点N1的设定。设功率变换器包括N个功率半导体开关组，其中N为自然数。
当N为奇数时，功率变换器中串联的功率半导体开关组中位于中间位置的功率半导体开关组为第(N+1)/2个功率半导体开关组。将功率变换器的电位中点N1设定为该中间位置功率半导体开关组与上一功率半导体开关组的串联连接点，即功率变换器的第(N-1)/2个功率半导体开关组与第(N+1)/2个功率半导体开关组之间的连接点。或者将功率变换器的电位中点N1设定为该中间位置功率半导体开关组与下一功率半导体开关组的串联连接点，即功率变换器的电位中点为功率变换器的第(N+1)/2个功率半导体开关组与第(N+3)/2个功率半导体开关组之间的连接点。
当N为偶数时，功率变换器的电位中点N1设定为第N/2个功率半导体开关组与第(N/2+1)个功率半导体开关组之间的连接点。
以功率半导体开关组501及其对应的温度保护支路为例，当散热器300上的功率半导体开关组501中的功率半导体开关Q1进行开关动作时，亦即，功率半导体开关Q1导通或断开时，温度保护电路中与功率半导体开关组501对应的温度保护支路的两端存在电位差，即功率半导体开关Q1的输出极(集电极或发射极)与散热器300之间存在电位差，从而可通过电阻R1使得电压源V1具有预设电压，其中该预设电压的大小由实际需求确定，根据实际需求选择相应器件，从而达到预设电压。在本实施例中，当温度开关S1感测到的温度达到保护点时，温度开关S1的触点闭合，温度保护支路通过隔离变压器T1传输温度保护信号(可以是一个脉冲信号)至对应驱动电路200，对应的驱动电路200输出关断驱动信号，使得与驱动电路200对应的功率半导体开关组501中的功率半导体开关Q1断开。进一步，驱动电路200还可以将接收到的温度保护信号传输给控制电路100，通过控制电路100输出关断控制信号，用以控制所有的功率半导体开关组502至504中的功率半导体开关Q1至Q4均断开，具体而言，控制电路100输出关断控制信号至每一个驱动电路200，由每一个驱动电路根据关断控制信号产生的关断驱动信号，用以驱动所有的功率半导体开关组502至504中的功率半导体开关Q1至Q4均断开。
在该过程中，温度开关S1的外壳与散热器300等电位，而温度开关S1的触点与散热器300之间的最大电位差为电压源V1的电压，所以温度开关S1的触点与外壳之间的最大电位差仅为电压源V1的电压而不是多个串联的功率半导体组的电压的总和。由于电压源V1的电压较低，因而只需选用低耐压的温度开关S1即可。温度开关S1-S4其中任意一个感测到的温度达到保护点时，相应的温度开关的触点会闭合，相应温度保护支路通过隔离变压器T1传输温度保护信号至对应驱动电路200。驱动电路200根据接收到的温度保护信号输出关断驱动信号，用以驱动对应的功率半导体开关组中功率半导体开关断开。进一步，驱动电路200也会将接收到的温度保护信号传输给控制电路100，控制电路100输出关断控制信号，用以控制所有的功率半导体开关组中的功率半导体开关均断开，具体而言，控制电路100输出关断控制信号至每一个驱动电路200，由每一个驱动电路根据关断控制信号产生的关断驱动信号，用以驱动所有的功率半导体开关组中的功率半导体开关均断开。
在其他实施例中，也可以是温度开关S1-S4中多个感测到的温度达到保护点时，相应的温度开关的触点会闭合，相应温度保护支路通过隔离变压器T1传输温度保护信号至对应驱动电路200。驱动电路200根据接收到的温度保护信号输出关断驱动信号，以使得对应的功率半导体开关组中功率半导体开关断开。进一步，驱动电路200也会将接收到的温度保护信号传输给控制电路100，控制电路输出关断控制信号，用以控制所有的功率半导体开关组中的功率半导体开关均断开。
图2则示出根据本公开实施例的另一功率变换器及其对应的温度保护电路。与图1的区别在于，图2中每个功率半导体开关组对应的温度保护支路的隔离变压器T1的副边绕组的两端分别耦接至控制电路100。因此，当温度开关S1至S4中任意一个或多个感测到的温度达到保护点时，相应的温度开关的触点闭合，温度保护支路通过隔离变压器T1传输温度保护信号至控制电路100，控制电路100输出关断控制信号，从而使得所有的功率半导体开关组501至504中的功率半导体开关Q1至Q4均断开。
图3和图4则进一步示出根据本公开实施例的功率变换器及其对应的温度保护电路，其中每个功率半导体开关组具有多个功率半导体开关，即多个功率半导体开关对应一个温度保护支路。
在图3所示的结构中，功率半导体开关组501中的每个功率半导体开关Q1和Q2分别具有对应的驱动电路200。与图1的温度保护电路相比，功率半导体开关组501对应的温度保护支路，其隔离变压器T1的副边绕组的两端分别耦接至与对应的功率半导体开关组501中的功率半导体开关Q1和Q2相对应的两个驱动电路200。功率半导体开关组502的对应电路结构与501类似。
对于功率半导体开关组501的输出极，可以选择功率半导体开关组501中的功率半导体开关Q1和Q2中的任一个的集电极或发射极。功率半导体开关组502的输出极选择与功率半导体开关组501类似。当功率半导体开关组501中功率半导体开关导通或断开时，该输出极与散热器之间存在电压差。
图3中的电位中点N1的电压设定与图1类似。
当温度开关S1-S2中的一个或者两个感测到的温度达到保护点时，相应的温度开关的触点闭合，以温度开关S1为例，当温度开关S1感测到的温度达到保护点时，温度开关S1的触点闭合，温度保护支路通过隔离变压器T1传输温度保护信号至对应的两个驱动电路200，两个驱动电路200分别输出关断驱动信号，从而驱动功率半导体开关组501中的功率半导体开关Q1和Q2断开。进一步，驱动电路200还可以将接收到的温度保护信号传输给控制电路，再通过控制电路100输出关断控制信号，用以控制所有的功率半导体开关组501至502中的功率半导体开关Q1至Q4均断开，具体而言，控制电路100输出关断控制信号，控制电路100输出关断控制信号至每一个驱动电路200，每一个驱动电路200根据关断控制信号产生关断驱动信号，用以驱动所有的功率半导体开关组501至502中的功率半导体开关Q1至Q4均断开。
图4所示的电路结构与图3的区别在于图4中每个功率半导体开关组对应的温度保护支路的隔离变压器T1的副边绕组的两端分别耦接至控制电路100。因此，当温度开关S1-S2中一个或两个感测到的温度达到保护点时，温度开关S1和/或S2的触点闭合，温度保护支路通过隔离变压器T1传输温度保护脉冲信号至控制电路100，控制电路100输出关断控制信号，从而控制所有的功率半导体开关组501至502中的功率半导体开关Q1至Q4均断开。
图5至图8则示出根据本公开另一组实施例的功率变换器及其对应的温度保护电路的结构。
图5，该功率变换器包括控制电路100，多个驱动电路200，与驱动电路200对应的级联连接的多个功率模块组601至604以及散热器300，其中功率模块601至604共用一个散热器300。每个功率模块组包括至少一个功率模块，功率模块可以为全桥变换器、半桥变换器、中型点可控三电平变换器、二极管钳位三电平变换器、飞跨电容三电平变换器、全桥谐振变换器和半桥谐振变换器中的一种。在图5的示例中，每个功率模块组包括一个功率模块。控制电路100向多个驱动电路200输出控制信号，每一个驱动电路200基于接收的控制信号向对应的功率模块组601至604中的功率半导体开关输出驱动信号，用以驱动功率模块中的功率半导体开关导通或断开。该功率变换器还包括并联连接的电阻R2和电容C构成的耐压钳位电路400连接在功率变换器的电位中点N1和散热器300之间，用于将散热器300的电位保持在电位中点的电压。
图5的温度保护电路为每个功率模块组对应一个温度保护支路的情况。每个温度保护支路包括电阻R1，电压源V1，温度开关S1和变压器T1。温度开关S1-S4包括温度开关触点和基座，基座设置在散热器300上。以第一个功率模块组601及其温度保护支路为例，电阻R1的第一端耦接至功率模块组601的直流端，电阻R1的第二端耦接至电压源V1的第一端以及通过隔离变压器T1的原边绕组耦接至温度开关S1的触点的第一端，电压源V1的第二端和温度开关S1的触点的第二端分别耦接至功率变换器的电位中点N1，隔离变压器T1的副边绕组的两端分别耦接至与对应的功率模块组501相对应的驱动电路200。
功率模块组601包括一个功率模块，该功率模块包括一个直流母线电容Cb，则功率模块组601的直流端为直流母线电容Cb的正端或负端。
功率模块组602至604对应的温度保护支路的结构与功率模块组601对应的温度保护支路类似。
现在将介绍功率变换器的电位中点N1的设定。设功率变换器包括N个功率模块组，其中N为自然数。
当N为奇数时，功率变换器中级联的功率模块组中位于中间位置的功率模块组为第(N+1)/2个功率模块组。将功率变换器的电位中点N1设定为该中间位置功率模块组与上一功率模块组的连接点，即功率变换器的第(N-1)/2个功率模块组与第(N+1)/2个功率模块组之间的连接点。或者将功率变换器的电位中点N1设定为该中间位置功率模块组与下一功率模块组的连接点，即功率变换器的电位中点为功率变换器的第(N+1)/2个功率模块组与第(N+3)/2个功率模块组之间的连接点。
当N为偶数时，功率变换器的电位中点为第N/2个功率模块组与第(N/2+1)个功率模块组之间的连接点。
以功率模块组601及其对应的温度保护支路为例，当散热器300上的功率模块组601中功率模块的功率半导体开关进行开关动作时，亦即，功率半导体开关的导通和断开时，温度保护电路中与功率模块组601对应的温度保护支路的两端存在电位差，即直流端与散热器300之间存在电位差，从而可通过电阻R1使得电压源V1具有预设电压。当温度开关S1感测到的温度达到保护点时，温度开关S1的触点闭合，温度保护支路通过隔离变压器T1传输温度保护信号至对应驱动电路200，驱动电路200输出关断驱动信号，从而驱动对应的功率模块组601中功率模块的功率半导体开关断开。进一步，驱动电路200还可以将接收到的温度保护信号传输给控制电路100，通过控制电路100输出关断控制信号，进而控制所有的功率模块组602至604中功率模块的功率半导体开关均断开。
在该过程中，温度开关S1的外壳与散热器300等电位，而温度开关S1的触点与散热器300之间的最大电位差为电压源V1的电压，所以温度开关S1的触点与外壳之间的最大电位差仅为电压源V1的电压而不是多个级联的功率模块组的电压的总和。由于电压源V1的电压较低，因而只需选用低耐压的温度开关S1即可。
其它功率模块组602至604的运行原理与功率模块组601类似。
在其他实施例中，也可以是温度开关S1-S4中多个感测到的温度达到保护点时，相应的温度开关的触点会闭合，相应温度保护支路通过隔离变压器T1传输温度保护信号至对应驱动电路200。驱动电路200根据接收到的温度保护信号输出关断驱动信号，以驱动对应的功率模块组中功率模块的功率半导体开关断开。进一步，驱动电路200也会将接收到的温度保护信号传输给控制电路100，控制电路输出关断控制信号，用以控制所有的功率模块组中功率模块的功率半导体开关均断开。
图6则示出根据本公开实施例的另一功率变换器及其对应的温度保护电路。与图5的区别在于，图6中每个功率模块组对应的温度保护支路的隔离变压器T1的副边绕组的两端分别耦接至控制电路100。因此，当温度开关S1-S4其中一个或者多个感测到的温度达到保护点时，对应的温度开关的触点闭合，温度保护支路通过隔离变压器T1传输温度保护信号至控制电路100，控制电路输出关断控制信号，从而控制所有的功率模块组601至604中功率模块的功率半导体开关均断开。
图7和图8则进一步示出根据本公开实施例的功率变换器及其对应的温度保护电路，其中每个功率模块组具有多个功率模块，即多个功率模块对应一个温度保护支路。
在图7所示的结构中，功率半导体开关组601中的每个功率模块分别具有对应的驱动电路200以用于分别通过驱动信号驱动功率模块的功率半导体开关导通或断开。则与功率模块组601对应的温度控制电路的温度保护支路相比图5的温度保护支路，其隔离变压器T1的副边绕组的两端分别耦接至与对应的功率模块组601中的功率模块相对应的两个驱动电路200。功率模块组602的对应电路结构与功率模块组601类似。
对于功率模块组601的直流端，每个功率模块包括一个直流母线电容Cb。可以选择功率模块组601中的功率模块中的任一个的直流母线电容Cb的正端或负端作为功率模块组601的直流端。功率模块组602的直流端选择与功率模组601类似。当功率模块组601中功率模块的功率半导体开关导通或断开时，该直流端与散热器之间存在电压差。
图7中的电位中点N1的电压设定与图5类似。
当温度开关S1-S2其中一个或者两个感测的温度达到保护点时，温度开关S1和/或S2的触点闭合，温度保护支路通过隔离变压器T1传输温度保护信号至对应的两个驱动电路200，两个驱动电路输出关断驱动信号，从而使得功率模块组601中两个功率模块的功率半导体开关断开。进一步，驱动电路200也会将接收到的温度保护信号传输给控制电路100，控制电路输出关断控制信号，用以控制所有的功率模块组中功率模块的功率半导体开关均断开。
图8所示的电路结构与图6的区别在于图8中每个功率模块组对应的温度保护支路的隔离变压器T1的副边绕组的两端分别耦接至控制电路100。因此，当温度开关S1和/或S2感测的温度达到保护点时，温度开关S1和/或S2的触点闭合，温度保护支路通过隔离变压器T1传输温度保护信号至控制电路100，控制电路100输出关断控制信号，从而控制所有的功率模块组601至602中功率模块的功率半导体开关均断开。
图9和图10分别示出如上所述的图5和图6中每个功率模块包括直流母线电容组时的情况。
图9相比图5，功率模块包括直流母线电容组，直流母线电容组包括两个串联连接的直流母线电容Cb1和Cb2，则功率模块组601的直流端为直流母线电容组的正端、负端或者两个直流母线电容Cb1和Cb2的连接点。图10相比图6，每个功率模块包括直流母线电容组，直流母线电容组包括两个串联连接的直流母线电容Cb1和Cb2，则功率模块组601的直流端为任一个功率模块的直流母线电容组的正端、负端或者两个直流母线电容Cb1和Cb2的连接点。其它设置与图5和图6类似。
应当理解，包含直流母线电容组的情况也适用于图7和图8中具有多个功率模块的功率模块组。
图11则示出根据本公开实施例的功率变换器及其对应的温度保护电路。相比图6，图11中的功率模块组601包括一个由全桥变换器构成的功率模块。功率模块组601和602通过将一个全桥变换器的一个交流端与另一个全桥变换器的另一个交流端相连。与功率模块组501对应的温度保护电路的温度保护支路中的电压源V1由并联连接的电容C1和24V稳压二极管ZD1构成。与电阻R1耦接的二极管D1用于整流。电阻R1一端耦接至母线电容器Cb正极，另一端耦接稳压二极管ZD1的阴极和电容C1的一端。稳压二极管ZD1的阳极耦接电容C1的另一端和功率变换器的电位中点N1。此时，温度开关S1的触点与外壳之间的最大电位差为24V。
因此，本公开实施例的用于功率变换器的温度保护电路结构简单，仅有电路、电压源、隔离变压器、温度开关，并且该电路结构成本低，可以采用低耐压的温度开关，同时由于温度开关不存在耐压问题，使得可靠性高，温度开关得以长时间工作。
本公开已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本公开的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本公开的范围。相反，在不脱离本公开的精神和范围内所作的变动与润饰，均属本公开的专利保护范围。

Claims (22)

1.一种温度保护电路，应用于功率变换器，所述功率变换器包括控制电路、多个驱动电路、串联连接的多个功率半导体开关组、以及散热器，每一个所述功率半导体开关组包括至少一个功率半导体开关，其特征在于，
所述功率变换器还包括耐压钳位电路，所述耐压钳位电路连接在所述功率变换器的电位中点和所述散热器之间；
所述温度保护电路包括多个温度保护支路，每一个所述温度保护支路包括电阻、电压源、温度开关以及隔离变压器，其中所述温度开关包括温度开关触点和基座，所述基座设置在所述散热器上；以及
每一个所述温度保护支路对应一个所述功率半导体开关组，每一个所述温度保护支路的电阻的第一端耦接至所述功率半导体开关组的输出极，所述电阻的第二端耦接至所述电压源的第一端以及通过所述隔离变压器的原边绕组耦接至所述温度开关触点的第一端，所述电压源的第二端和所述温度开关触点的第二端分别耦接至所述功率变换器的电位中点，所述隔离变压器的副边绕组的两端分别耦接至与对应的所述功率半导体开关相对应的所述驱动电路或耦接至所述控制电路。
2.根据权利要求1所述的温度保护电路，其特征在于，所述功率半导体开关组包括一个功率半导体开关，所述功率半导体开关组的输出极为所述功率半导体开关组中的所述功率半导体开关的集电极或发射极。
3.根据权利要求1所述的温度保护电路，其特征在于，所述功率半导体开关组包括多个功率半导体开关，所述功率半导体开关组的输出极为多个所述功率半导体开关其中一个的集电极或发射极。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的温度保护电路，其特征在于，
所述功率变换器包括N个所述功率半导体开关组，其中N为自然数，
当N为奇数时，所述功率变换器的电位中点为所述功率变换器的第(N-1)/2个所述功率半导体开关组与第(N+1)/2个所述功率半导体开关组之间的串联连接点，或者所述功率变换器的电位中点为所述功率变换器的第(N+1)/2个所述功率半导体开关组与第(N+3)/2个所述功率半导体开关组之间的串联连接点；
当N为偶数时，所述功率变换器的电位中点为第N/2个所述功率半导体开关组与第(N/2+1)个所述功率半导体开关组之间的串联连接点。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的温度保护电路，其特征在于，
当至少一个所述温度保护支路的所述温度开关触点闭合时，所述温度保护支路的所述隔离变压器的副边绕组输出温度保护信号至与所述温度保护支路对应的所述功率半导体开关组相对应的所述驱动电路，所述驱动电路输出关断驱动信号，用以驱动与所述驱动电路对应的所述功率半导体开关组中的功率半导体开关断开。
6.根据权利要求5所述的温度保护电路，其特征在于，所述驱动电路将接收到的所述温度保护信号传输给所述控制电路，以使得所述控制电路输出关断控制信号，用以控制每一个所述功率半导体开关组中的功率半导体开关断开。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的温度保护电路，其特征在于，
当至少一个所述温度保护支路的所述温度开关触点闭合时，所述温度保护支路的所述隔离变压器的副边绕组输出温度保护信号至所述控制电路，所述控制电路输出关断控制信号，用以控制每一个所述功率半导体开关组中的功率半导体开关断开。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的温度保护电路，其特征在于，所述功率半导体开关为IGBT。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的温度保护电路，其特征在于，
每一个所述温度保护支路的所述电压源包括并联连接的稳压管和电容，所述稳压管的阴极耦接所述电容的第一端和所述电阻的第二端，所述稳压管的阳极耦接所述电容的第二端和所述功率变换器的电位中点。
10.根据权利要求9所述的温度保护电路，其特征在于，
每一个所述温度保护支路还包括二极管，所述二极管的阳极耦接所述电阻的第二端，所述二极管的阴极耦接于所述稳压管的阴极。
11.根据权利要求1所述的温度保护电路，其特征在于，当所述功率半导体开关组中的功率半导体开关导通或断开时，所述输出极与所述散热器之间存在电位差。
12.一种温度保护电路，应用于功率变换器，所述功率变换器包括控制电路、多个驱动电路、级联连接的多个功率模块组、以及散热器，每一个所述功率模块组包括至少一个功率模块，其特征在于，
所述功率变换器还包括耐压钳位电路，所述耐压钳位电路连接在所述功率变换器的电位中点和所述散热器之间；
所述温度保护电路包括多个温度保护支路，每一个所述温度保护支路包括电阻、电压源、温度开关以及隔离变压器，其中所述温度开关包括温度开关触点和基座，所述基座设置在所述散热器上；以及
每一个所述温度保护支路对应一个所述功率模块组，每一个所述温度保护支路的电阻的第一端耦接至所述功率模块组的直流端，所述电阻的第二端耦接至所述电压源的第一端以及通过所述隔离变压器的原边绕组耦接至所述温度开关触点的第一端，所述电压源的第二端和所述温度开关触点的第二端分别耦接至所述功率变换器的电位中点，所述隔离变压器的副边绕组的两端分别耦接至与对应的所述功率模块相对应的所述驱动电路或耦接至所述控制电路。
13.根据权利要求12所述的温度保护电路，其特征在于，所述功率模块组包括一个功率模块，所述功率模块包括一个直流母线电容，所述功率模块的直流端为所述直流母线电容的正端或负端。
14.根据权利要求12所述的温度保护电路，其特征在于，所述功率模块组包括一个功率模块，所述功率模块包括直流母线电容组，其中所述直流母线电容组包括两个串联连接的直流母线电容，所述功率模块组的直流端为所述直流母线电容组的正端、负端或者两个所述直流母线电容的连接点。
15.根据权利要求12所述的温度保护电路，其特征在于，所述功率模块组包括多个功率模块，每个所述功率模块包括一个直流母线电容，所述功率模块组的直流端为多个所述功率模块其中一个的直流母线电容的正端或负端。
16.根据权利要求12所述的温度保护电路，其特征在于，所述功率模块组包括多个功率模块，每一个所述功率模块包括两个串联连接的直流母线电容，所述功率模块组的直流端为多个所述功率模块其中一个的所述直流母线电容组的正端、负端或者两个所述直流母线电容的连接点。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的温度保护电路，其特征在于，
所述功率变换器包括N个所述功率模块组，其中N为自然数，
当N为奇数时，所述功率变换器的电位中点为所述功率变换器中的第(N-1)/2个所述功率模块组与第(N+1)/2个所述功率模块组之间的连接点，或者所述功率变换器的电位中点为所述功率变换器中的第(N+1)/2个所述功率模块组与第(N+3)/2个所述功率模块组之间的连接点；
当N为偶数时，所述功率变换器的电位中点为第N/2个所述功率模块组与第(N/2+1)个所述功率模块组之间的连接点。
18.根据权利要求12至16中任一项所述的温度保护电路，其特征在于，
当至少一个所述温度保护支路的所述温度开关触点闭合时，所述温度保护支路的所述隔离变压器的副边绕组输出温度保护信号至与所述温度保护支路对应的所述功率模块组中的每一个所述功率模块相对应的所述驱动电路，所述驱动电路输出关断驱动信号，用以驱动与所述驱动电路对应的所述功率模块中的功率半导体开关断开。
19.根据权利要求18所述的温度保护电路，其特征在于，所述驱动电路将接收到的所述温度保护信号传输给所述控制电路，以使得所述控制电路输出关断控制信号，用以控制每一个所述功率模块中的功率半导体开关断开。
20.根据权利要求12至16中任一项所述的温度保护电路，其特征在于，
当至少一个所述温度保护支路的所述温度开关触点闭合时，所述温度保护支路的所述隔离变压器的副边绕组输出温度保护信号至所述控制电路，所述控制电路输出关断控制信号，用以控制每一个所述功率模块中的功率半导体开关断开。
21.根据权利要求12至16中任一项所述的温度保护电路，其特征在于，
所述功率模块为全桥变换模块、半桥变换模块、中型点可控三电平变换模块、二极管钳位三电平变换模块、飞跨电容三电平变换模块、全桥谐振变换模块和半桥谐振变换模块中的一种。
22.根据权利要求12至16中任一项所述的温度保护电路，其特征在于，
每一个所述温度保护支路的所述电压源包括并联连接的稳压管和电容，所述稳压管的阴极耦接所述电容的第一端和所述电阻的第二端，所述稳压管的阳极耦接所述电容的第二端和所述功率变换器的电位中点。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4823070A (en) * 1986-11-18 1989-04-18 Linear Technology Corporation Switching voltage regulator circuit
DE19745040C2 (de) 1997-02-10 2003-03-27 Daimler Chrysler Ag Anordnung und Verfahren zum Messen einer Temperatur
JP2000012780A (ja) * 1998-06-26 2000-01-14 Toshiba Corp 半導体スナバ装置及び半導体装置
US6191956B1 (en) * 1999-09-24 2001-02-20 Honeywell International Inc. Circuit for generating high voltage to ignite oil or gas or operative neon tubes
US6972972B2 (en) * 2002-04-15 2005-12-06 Airak, Inc. Power inverter with optical isolation
JP5114914B2 (ja) * 2006-10-03 2013-01-09 日産自動車株式会社 インバータ制御装置
US7755313B2 (en) * 2007-09-12 2010-07-13 Gm Global Technology Operations, Inc. Power inverter module thermal management
CN101419951B (zh) * 2007-10-25 2011-04-27 株式会社日立制作所 半导体功率模块用的散热装置
IL188497A0 (en) * 2007-12-30 2008-11-03 Lightech Electronics Ind Ltd Method for supplying a dc load via multiple parallel power supplies and a power supply therefor
CN201466981U (zh) * 2009-08-28 2010-05-12 永济新时速电机电器有限责任公司 热管型高效风电变频器功率模块
CN101710798B (zh) * 2009-12-07 2011-09-07 常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂） 一种变换器装置
CN103081332B (zh) * 2010-09-09 2016-06-01 三菱电机株式会社 功率半导体模块、电力转换装置及铁路车辆
CN102324864B (zh) * 2011-09-23 2014-06-25 武汉新能源接入装备与技术研究院有限公司 一种三相并网逆变单元
CN103036214B (zh) * 2011-09-29 2015-07-08 台达电子企业管理（上海）有限公司 一种功率开关串联电路及其控制方法
WO2013112609A1 (en) * 2012-01-23 2013-08-01 Utah State University Switch wear leveling
JP5628233B2 (ja) * 2012-03-15 2014-11-19 日立アプライアンス株式会社 モータ駆動装置、流体圧縮システム、及び空気調和機
CN102646962B (zh) 2012-04-18 2014-09-24 电子科技大学 一种用于功率器件的过温保护电路
CN104052248B (zh) * 2014-06-25 2016-08-24 台达电子企业管理（上海）有限公司 电力变换装置及其保护信号传递方法
GB2528894B (en) * 2014-08-01 2017-05-10 Eisergy Ltd Power factor correction stages in power conversion
US9980329B2 (en) * 2015-03-10 2018-05-22 Jiaxing Super Lighting Electric Appliance Co., Ltd. Light emitting diode (LED) tube lamp
CN204559430U (zh) * 2015-04-28 2015-08-12 广东美的制冷设备有限公司 智能功率模块和空调器
CN106329974B (zh) * 2015-07-10 2018-12-21 台达电子企业管理（上海）有限公司 五电平变换装置
CN107342699B (zh) * 2016-04-29 2019-06-07 台达电子企业管理（上海）有限公司 混合拓扑功率变换器的控制方法与装置
CN106225186B (zh) * 2016-09-28 2019-07-30 广东美的制冷设备有限公司 变频空调系统及其的功率模块的发热控制方法、装置
US10063151B2 (en) * 2016-11-02 2018-08-28 Progress Rall Locomotive Inc. Surge tolerant power supply system for providing operating power to appliances
CN108233747B (zh) * 2016-12-16 2020-12-04 台达电子企业管理（上海）有限公司 模块化电源系统
CN108631557B (zh) * 2017-03-20 2020-03-10 台达电子企业管理（上海）有限公司 绝缘栅双极型晶体管的栅极电压控制电路及其控制方法
CN107046369A (zh) * 2017-03-27 2017-08-15 盐城工学院 一种升压三相半桥变换器及其控制方法
US10574152B2 (en) * 2017-08-21 2020-02-25 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Use of additional resistances and capacitances by optimization to solve gate voltage oscillation during short circuit turn-off protection for a semiconductor switch
US20190098723A1 (en) * 2017-09-28 2019-03-28 Innosys, Inc. High Capacity Flexible Lighting Fixture, System and Method
CN109698614B (zh) * 2017-10-20 2021-02-26 台达电子企业管理（上海）有限公司 功率半导体开关的有源钳位电路及使用其的功率变流器
CN108063427B (zh) * 2017-12-26 2019-08-23 北京天诚同创电气有限公司 逆变器过温保护控制方法、控制装置以及控制系统

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