功率轉換器開關驅動器的自供電電源的制作方法

專利名稱：功率轉換器開關驅動器的自供電電源的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及電功率轉換，尤其涉及功率轉換器的自供電開關驅動器系統。

背景技術：
在許多應用中，功率轉換系統用于將電功率從一種形式和/或電平(AC或DC)轉化成另一種(AC或DC)。一個示例是在高功率電機驅動器中使用的脈寬調制(PWM)電流源整流器，其中AC輸入功率被選擇性地切換以產生驅動負載的DC輸出總線電壓。功率轉換器可包括用于不同類型轉換應用的多個級，諸如電動機的AC/DC/AC驅動，其中首先將給定頻率和電壓的輸入AC功率轉換到DC總線，而在第二級選擇性地切換DC總線功率以產生可變電壓和/或頻率的單相或多相AC輸出功率。這類轉換器在電機負載變化情形需要可變速度控制的工業應用中驅動電動機方面尤其有用。在一個或多個轉換器級中受控地切換輸入和輸出功率時，功率開關可經受高電壓和電流，其中諸如可控硅整流器(SCR)、門級可關斷晶閘管(GTO)、門級換流晶閘管(GCT)等的基于半導體的開關通常用于以相對較高頻率切換功率。在功率轉換應用中，這些開關器件的控制終端或門需要門驅動器電路來產生用于驅動功率開關執行受控操作的切換信號，其中GCT通常具有一外部門驅動器而集成門級換流晶閘管(IGCT)具有與GCT功率開關相結合的驅動器電路。在高壓功率轉換應用中，由于輸入和輸出電壓可以是幾千伏或更高，因此門驅動器電路需要用與系統接地絕緣的功率操作。常規功率轉換通常使用分開的絕緣DC功率源來向門驅動器電路供電。然而，這些驅動功率源和絕緣變壓器在功率轉換系統中占用了寶貴的空間并大大地增加了成本，尤其對于與GCT或IGCT型開關一起工作的中壓或高壓系統。因此，需要經改進的功率轉換系統和門驅動器功率源，通過它們可以以成本有效方式提供絕緣的門驅動功率而不增加較大的外部功率源。


發明內容
現在歸納本發明的各個方面以便于對本發明的基本理解，其中本發明內容并不是本發明的寬泛縱覽，并且既非旨在標識本發明的某些元件也非旨在劃定其范圍。相反，本發明內容的主要目的是在下文呈現的更詳細描述之前以簡化形式呈現本發明的一些概念。減少功率轉換系統的成本和大小的目標通過提供自供電電源(SPS)來解決，該自供電電源從與功率開關器件關聯的緩沖電路(snubber circuit)獲得能量并產生門驅動器的絕緣DC電壓。SPS和緩沖器在開關器件終端之間形成串聯電路，使得緩沖電路將充電電流轉移到SPS中的存儲裝置，從該存儲裝置中可獲得開關驅動功率。這樣，驅動功率從由緩沖器累積的能量獲得并且相對于系統接地和緩沖器電壓絕緣，從而在構建諸如電機驅動器等的功率轉換系統時節省空間和成本。
根據本發明的一個或多個方面，功率轉換系統及其開關電路供有受控的電功率轉換。開關電路可在功率轉換器中用以選擇性地控制第一和第二轉換電路節點之間電流的傳導，其中轉換系統可包括多個這種開關電路以實現給定的功率轉換任務。開關電路各自包括開關器件、開關驅動器、緩沖電路和供電電路，其中緩沖和供電電路以串聯路徑連接在開關終端兩端。開關器件可以是諸如基于半導體的GCT裝置等的任何形式的電功率開關，它具有與第一和第二電路節點耦聯的第一和第二開關終端，以及根據控制終端上提供的開關信號選擇性地操作開關使其處于導通狀態和不導通狀態之一、以便于控制電流在第一和第二電路節點之間的傳導的一個或多個門或其它控制終端。開關驅動器包括與開關控制終端耦聯的輸出終端、以及用于從供電電路接收功率的一個或多個功率終端。在操作中，開關驅動器使用在功率終端提供的功率根據所接收的開關控制信號向開關器件提供開關信號。緩沖電路包括諸如電容器的緩沖存儲裝置并包括第一和第二緩沖器終端，這兩個緩沖器終端之一與一電路節點耦聯，而另一個耦聯于供電電路。供電電路包括諸如電容器的供電存儲裝置、以及與開關驅動器功率終端耦聯以從供電存儲裝置向開關驅動器提供其操作所用電功率的輸出。該供電電路也具有第一和第二輸入終端，其中一個輸入終端與電路節點耦聯而另一個輸入終端與緩沖器耦聯，使得緩沖電路和供電電路在第一和第二電路節點之間形成與開關器件并聯的串聯電路。
在一實現中，供電電路是具有第一和第二轉換器的兩級設計，其中第一轉換器與第一和第二供電電路輸入終端耦聯，并包括從緩沖電路接收充電電流以在第一轉換器級的第一和第二輸出終端處提供第一轉換器輸出電壓的電容器。一實施方式中的第二轉換器級可以是逆向轉換器(flyback converter)或其它經調節DC-DC轉換器，它與第一轉換器的輸出終端耦聯以接收第一轉換器輸出電壓并在供電電路輸出處提供電功率以用于向開關驅動器供電。此外，供電電路可包括使供電電路輸出與第一轉換器的輸出終端電絕緣的絕緣電路。在本發明的另一方面中，由來自緩沖器的電流向供電電路的供電存儲裝置充電與開關器件兩端的電壓的極性無關。此外，可將開關驅動器和開關器件集成(例如IGCT等)，其中集成開關驅動器從供電電路獲得功率。



以下描述和附圖將詳細地闡述表示可實施本發明原理的若干示例性方式的本發明的某些示例性實現。然而，所示出的示例并非要窮盡本發明的許多可能實施方式。參閱以下結合附圖對本發明的詳細描述，本發明的其它目的、優點和新穎特性將得到闡述，在附圖中 圖1A是示出其中體現本發明一個或多個方面的具有開關電路的示例性功率轉換系統的示意圖； 圖1B是進一步示出圖1A的功率轉換器的開關電路的細節的示意圖； 圖2是示出根據本發明的包括開關電路的另一功率轉換系統的示意圖； 圖3是進一步示出圖2的示例性開關電路的細節的示意圖，其中兩級供電電路使用從緩沖器獲得的功率向開關驅動器提供功率；以及 圖4是示出圖3的開關電路中不同電流和電壓波形的曲線圖，示出了在開關器件的正和負電壓極性條件下對供電電路電容器進行充電。

具體實施例方式 現在參照附圖，本發明的若干實施方式或實現將在下文中結合附圖描述，其中類似的參考標號用于指代類似的元件，且各種特性不必按比例繪制。
首先參照圖1A和1B，圖1A示出根據本發明不同方面的具有多個自供電開關電路10的示例性功率轉換系統或功率轉換器2，這些自供電開關電路10用于控制輸入電功率向輸出電功率的轉換。本文中所述的示例性功率轉換器2和102是在電動機的高功率驅動中有用的脈寬調制(PWM)電流源整流器(CSR)，并且本發明的不同特性在下文中示出和描述。然而，應該理解，本發明可有益地用于任一類型的單級或多級開關功率轉換系統，其中本發明不局限于所具體示出的示例。
圖1A的系統2分別通過可任選的源電感器LSA、LSB和LSC在標記為A、B和C的相終端上從三相源4接收三相AC輸入電功率，其中由源4提供的電壓和電流可以是任意值。此外，所示的轉換器2包括一組三個輸入濾波器電容器CF，盡管這并不是本發明所必需的。該系統包括六個對稱開關電路SA1、SB1、SC1以及SA2、SB2和SC2，用于根據由開關控制系統20提供的開關控制信號CS選擇性地將AC輸入相線A、B和C耦聯到兩條DC總線輸出線P和N之一。信號CS的受控提供使得開關電路10在輸出4的終端P和N產生DC輸出電壓用于驅動負載，該負載在圖1A中示為與電感器LD串聯的電阻器RD。示例性開關控制系統20以一般恒定開關頻率提供PWM型信號CS，但是本發明并不限于任一特定類型或形式的開關方案。
如在圖1B中最佳所示，單個開關電路10包括開關器件12、開關驅動器14、緩沖電路16和供電電路(例如自供電電源或SPS)18，其中緩沖器16和供電電路18形成跨接開關12兩端的串聯路徑。開關電路10提供用于連接到第一和第二電路節點N1和N2的終端，諸如轉換器系統2的輸入線A、B、C或輸出線P、N，且開關器件12連接在電路節點N1和N2之間以選擇性地耦聯或分離節點N1和N2。開關電路10也具有從開關控制系統20接收開關控制信號CS的控制終端。開關12可以是可根據開關信號SS操作以選擇性地允許或禁止電流傳導的任意形式的電功率開關，諸如SCR、GCT、IGCT、GTO等。開關12包括與電路節點N1耦聯的第一開關終端和與N2耦聯的第二終端、以及與開關驅動器14的輸出耦聯的門或控制終端。該控制終端從驅動器14接收開關信號SS，用于受控地操作以將開關12置于導通狀態或不導通狀態以便于控制電路節點N1和N2之間的電流傳導。開關驅動器14具有與開關控制終端耦聯的輸出終端，在該輸出終端上根據所接收的開關控制信號CS提供開關信號SS，并且驅動器14也包括至少一個功率終端，在該功率終端上從供電電路18接收功率，在圖1B示為開關驅動器電壓VSD。因此，與常規功率轉換器不同，系統2不需要單獨的供電總線或系統來向開關電路10的門驅動器14供電，因為它們是通過如下所述的SPS 18的操作自供電的。
在功率轉換器2的常規操作中，開關控制系統20根據考慮了期望或設定輸出電壓或電流以及電流輸出條件的脈寬調制方案提供開關控制信號CS，其中開關控制系統20較佳地接收一個或多個反饋信號(未示出)并產生其中開關控制信號通常是在任何給定時刻以兩個不同電平之一提供的脈沖波形的適當開關脈寬或其它開關模式，且提供了脈寬和時序以將轉換器輸出6導向期望或設定狀態。開關驅動器14接收控制信號CS并根據其提供開關信號SS，以使用在功率終端提供的電壓VSD控制開關器件12的操作。緩沖電路16包括諸如一個電容器或多個電容器等的至少一個緩沖存儲裝置，并且包括第一和第二緩沖器終端。在圖1B中一個緩沖器終端耦聯于供電電路18，而另一個與電路節點N2耦聯，由此SPS 18和緩沖器16形成與電路節點N1和N2之間的開關終端并聯連接的串聯電路。在該配置中，緩沖器16吸收開關能量以保護開關12、并且向供電電路18提供該緩沖器能量的至少一部分用于對驅動器14供電。供電電路18包括諸如電容器的供電存儲裝置，并且向開關驅動器14的功率終端提供諸如調節DC電壓的輸出VSD以將來自供電存儲裝置的電功率提供給開關驅動器14，用于無需外部驅動功率地自供電切換電路10。此外，供電電路18的某些較佳實現包括提供相對于緩沖器電壓絕緣的驅動器電壓VSD的絕緣部件。供電電路18自身具有連接于第一電路節點N1和緩沖器16的第一和第二輸入終端，以在節點N1與N2之間形成與開關12并聯的串聯電路，其中圖1B的示例性開關電路10表示圖1A的轉換器2中的六個開關電路10，且其它轉換系統可使用任意數目的這種開關電路10。
圖2示出根據本發明的具有自供電開關電路110的另一示例性PWM電流源整流器102，其中該系統102從輸入源104接收AC輸入功率、并且通過從開關控制器120提供開關控制信號CS來提供受控或調節DC輸出106。如圖2所示，與圖1B所示的開關電路相類似，單個開關電路110包括開關器件112和開關驅動器(SD)114、以及緩沖電路116和自供電供電電路(SPS)118的串聯組合，其中在本示例中緩沖電路(SN)116各自包括串聯連接的緩沖電阻器和緩沖電容器。開關電路110可根據來自開關控制系統120的控制信號CS操作，該開關控制系統120可實現諸如脈寬調制等任意適當開關控制方案，以通過用于根據期望設定值對輸出106進行閉合回路調節的適當輸出反饋(未示出)，使用從輸入104獲得的功率產生期望輸出106。在操作中，SPS 118與緩沖器116串聯排列，其中緩沖器116將存儲在緩沖電容器中的少量能量轉移到SPS 118中，以向驅動器114提供供電電壓VSD。
同樣參照圖3，進一步示出一示例性第一開關電路110a的細節，它可用于圖2的系統102或其它功率轉換系統中。在圖3所示的示例中，開關電路110a耦聯在轉換器電路節點A(圖2中的AC輸入線A)與P(系統102中的DC輸出終端P)之間。電路110a的SPS 118a是一兩級設計，它操作以將從緩沖電路116a轉移而來的能量轉換成在一示例中約為+/-20V的調節開關驅動器DC電壓VSD，用于驅動GCT型門驅動器114用5-10kV數量級的工作電壓操作中壓轉換器102中的GCT裝置112a。SPS 118a還在緩沖電路116a與GCT門驅動器114之間提供幾百伏數量級的電絕緣，從而驅動器114可產生正的門電壓以閉合GCT開關112a(導通狀態)、或產生負的門電壓以斷開開關112a(不導通狀態)。圖3的示例性SPS電路118a包括兩個轉換器級118a1和118a2。第一轉換器級118a1操作以將存儲在緩沖電容器中的能量轉移到第一級118a1中的能量存儲電容器Ce，其中來自緩沖電容器的充電電流沿圖3中虛線所示的路徑150流動以對能量存儲電容器Ce充電，并且緩沖電容器和供電存儲電容器Ce的電容值在給定的轉換器應用中較佳地選擇成使足夠的能量存儲在電容Ce中，以向GCT門驅動器114在操作開關112a時的適當操作提供所需的輸出電壓VSD。
第一級118a1通過第一和第二供電電路輸入終端與緩沖器116a和電路節點P耦聯，其中上終端在緩沖節點S連接于下緩沖器終端、而下終端連接于輸出電路節點P。第一轉換器118a1包括電容存儲裝置一電容器Ce，它接收沿路徑150來自緩沖電路116a的充電電流以在第一轉換器118a1的跨接電容器Ce的第一和第二輸出終端處提供第一轉換器輸出電壓VCe。該級118a1也包括在各輸入終端之間與受齊納二極管Z1和相關聯電阻器Rz控制的晶閘管T1并聯的第一二極管D1、以及阻塞二極管(blocking diode)D2，以允許通過來自緩沖電容器的在由線150指示的方向上流動的充電電流對電容器Ce進行充電來在第一級輸出終端提供未經調節的DC電壓VCe。此外，如以下參照圖4進一步描述的，在開關器件電壓VGCT為正時并且還在開關電壓VGCT為負時，供電電路電容器Ce從緩沖電路116a沿路徑150接收充電電流。
本示例中的第二轉換器級118a2是逆向DC-DC轉換器，它將電容器Ce上的未經調節DC電壓轉換成門驅動器114的經調節DC輸出電壓VSD，并且包括由調節器控制器119以及輸出鎮流器和濾波器組件D3和CO以閉合回路形式操作的高頻降壓變壓器(step-down transformer)X1和MOSFET開關Q1。變壓器X1提供SPS118a與門驅動器114之間的絕緣，并因此使所提供的電壓VSD與緩沖器116a和系統接地絕緣。此外，第二轉換器118a2與第一轉換器118a1的輸出終端耦聯以接收第一轉換器輸出電壓VCe并在供電電路輸出處為開關驅動器114的操作提供電壓VSD，其中第二轉換器18a2包括絕緣電路以使供電電路輸出與第一轉換器的輸出終端電絕緣。
現在參照圖3和4，圖4中的曲線200示出了在圖3的開關控制系統120的控制下電路110a的常規PWM操作過程中的GCT開關電壓VGCT、緩沖電容器電壓VCs、第一級118a1輸出處的供電電容器電壓VCe、和流經開關器件112a的開關電流IGCT的示例性波形。在本示例中，對于額定值為2300伏和0.4MVA功率的示例性電流源整流器轉換器102，系統102在范圍超過正負6000伏的AC供電電壓下工作。在本示例中，每個開關器件112a在每個基頻循環中閉合(導通狀態)約120度且斷開(不導通狀態)約240度。當開關112a閉合(導通)時開關電壓VGCT為零，而當開關112a斷開時，VGCT可以為正(VGCT＞0)或負(VGCT＜0)，曲線200所示。由于緩沖電路116a的RC時間常數及其與供電電路118a跨接開關終端的串聯連接，緩沖電容器電壓VCs通常緩慢跟隨開關電壓VGCT。供電電路118a中跨接能量存儲電容器Ce兩端的本質上未經調節電壓VCe根據開關狀態改變，其中開關112a閉合時電容器Ce通過第二轉換器級118a2向門驅動器114傳輸能量，從而VCe降低。另一方面，當開關112a斷開時，電容器Ce將充電。
此外，電容器Ce不僅在開關電壓為正(VGCT＞0)時而且在開關電壓為負時(VGCT＜0)有益地沿路徑150接收充電電流。例如，當開關112a在如圖4所示的VGCT＞0的時段Δt+內斷開時，開關電壓VGCT開始增大且開關電流IGCT將沿路徑150轉向包括緩沖電路116a和供電電路118a的串聯電路。在這種情況下，能量存儲電容器Ce兩端的電壓VCe升高到根據齊納二極管Z1和電阻Rz的值設定的最大值Vmax(例如在一示例中約為200伏)，從而導致晶閘管T1閉合以使電流從電容器Ce轉向晶閘管T1且二極管D2反向偏置以防止Ce通過T1放電。類似地，當VGCT＜0時，電容器Ce也將被充電，如在VGCT＜0時的示例時段所示。在圖4的Δt-內，開關電壓VGCT由于示例性轉換器系統102中其它開關112的操作而從-6200V升高到-1000V。在這種情形中，緩沖電容Cs兩端的電壓VCs具有-6200V的初始電壓，并由于緩沖器RC時問常數而緩慢跟隨開關電壓VGCT，其中緩沖電容電壓的絕對值|VCs|保持為大于開關電壓的絕對值|VGCT|。因為在Δt-內|VCs|＞|VGCT|，所以供電電路118a的輸入終端電壓總是保持為正(例如VGCT-VCs＞0)，并且一旦該輸入電壓大于當前能量存儲電容器電壓VCe，緩沖電容Cs就再次開始放電且充電電流從Cs沿路徑150流向Ce。
圖3示出的第二轉換器118a2是逆向調節DC-DC轉換器，它將未經調節的DC電容器電壓VCe轉換成門驅動器的經調節DC供電VSD(例如在所示示例中約為20 VDC)。第二轉換器118a2包括可包含集成開關控制器119的MOSFET開關Q1、以及具有輸出整流器二極管D3和輸出濾波器電容器Co的高頻變壓器X1。輸出電壓被反饋到控制器119，以便于提供對提供給開關驅動器114的DC輸出電壓VSD的閉合回路調節。此外在本示例中，變壓器X1是在RC緩沖電路116a與開關驅動器114之間提供絕緣的降壓變壓器，其中控制器119根據輸出電壓反饋將MOSFET開關工作循環控制在給定開關頻率，以保持通常調節為恒定值的輸出電壓VSD，諸如在本實現中的20 VDC。
兩級供電電路118a中的部件大小和值可根據任何所需的開關驅動電路供電電壓電平VSD、以及根據緩沖部件RS和CS的值和轉換器102中的電壓電平、包括系統102的穩態和瞬時啟動條件來選擇。這樣，MOSFET控制器119可提供轉換器啟動Vstrat和最小電壓Vmin的特定電壓設置。當供電電容器電壓VCe在啟動時從零升高時，MOSFET門信號較佳地禁用直到VCe超過啟動電壓值Vstart。然后，VCe的電壓變化將不會影響MOSFET的操作直到VCe轉變到低于最小值Vmin，于是MOSFET門信號再次被禁用，由此啟動和最小電壓值Vstart和Vmin有效地提供MOSFET Q1的滯后操作，該操作僅在VCe＞Vstart時被再次激活。此外，在啟動功率轉換器102時，開關控制信號CS較佳地被開關控制系統120禁止，以允許有足夠時間來通過供電電路118a對開關驅動器電路114的電容進行初始充電。
供電電路存儲電容器Ce操作以存儲從緩沖器116a獲得的能量，其中Ce中存儲的能量由下式(1)給出 該能量水平可根據給定驅動器電路114的能量要求、第二轉換器118a2的效率和其它應用規范調整。如上式(1)所示，增加存儲能量E可通過增大Ce或VCe實現，其中電容器電壓VCe可由下式(2)近似 忽略緩沖電阻RS兩端的小壓降、并假設供電電容器Ce的電容比緩沖電容器Cs的大得多。因此，對于給定開關電壓VGCT，增大供電電容器Ce的值會降低VCe，且Ce和VCe的值較佳地選擇成使從Cs向Ce轉移的能量最大。這樣，因為供電電路電容器Ce中存儲的能量E與VCe的平方成正比，所以較佳地增大VCe而非增大Ce以使能量轉移最大。也可根據給定的開關驅動器應用調節供電電路118a的最大功率輸出PO，max，其中最大輸出功率PO，max取決于緩沖電容器Cs、供電電路電容器Ce、由齊納二極管Z1設定的最大電壓Vmax、以及轉換系統102的輸入供電電壓等的值，其中PO，max的值較佳地對給定參數集恒定。
以上示例僅說明了本發明各個方面的若干可能實施方式，其中本領域其它技術人員在閱讀和理解本說明書以及附圖之后可進行等效替換和/或更改。在具體涉及由上述部件(組件、裝置、系統、電路等)實現的各種功能時，用于描述這些部件的術語(包括對“裝置”的指代)旨在對應于(除非另有指示)實現所述部件的特定功能(即功能等效的)的任何部件，諸如硬件、軟件及其結合，雖然它們在結構上與實現本發明所述實現中的功能的公開結構并不相同。此外，雖然僅僅針對若干實現之一描述了本發明的特定特征，但是如對任一給定或特定應用需要或有益的，這種特征可與其它實現的一個或多個其它特征相結合。而且，對于術語“包括”、“包含”、“具有”、“帶有”及其變體在詳細描述和/或權利要求書中使用的范圍，這些術語旨在以與術語“包含”相似的方式表示包括性。
權利要求
1.一種用于選擇性地控制電流在功率轉換器的第一與第二電路節點之間的傳導的開關電路，所述開關電路包括
開關器件，具有分別與所述第一和第二電路節點耦聯的第一和第二開關終端、以及接收開關信號的控制終端，以選擇性地操作所述開關器件使其處于導通狀態和不導通狀態之一，用于控制電流在所述第一和第二電路節點之間的傳導；
開關驅動器，具有與所述開關器件的所述控制終端耦聯的輸出終端以及用于接收功率的至少一個功率終端，所述開關驅動器可用來使用來自所述至少一個功率終端的功率根據所接收的開關控制信號提供控制信號；
緩沖電路，具有緩沖存儲裝置以及第一和第二緩沖器終端，其中所述緩沖器終端之一與所述第一和第二電路節點之一耦聯；以及
供電電路，具有供電存儲裝置、與所述開關驅動器功率終端耦聯以從所述供電存儲裝置向所述開關驅動器提供電功率用于操作所述開關驅動器的輸出、以及第一和第二輸入終端，其中所述輸入終端之一與所述第一和第二電路節點的另一個耦聯而另一個所述輸入終端與所述緩沖器終端的另一個耦聯，從而所述供電電路和所述緩沖電路在所述第一和第二電路節點之間形成與所述開關器件并聯的串聯電路。
2.如權利要求1所述的開關電路，其特征在于，所述開關器件是門級換流晶閘管，其中門控制終端從所述開關驅動器接收所述開關信號。
3.如權利要求1所述的開關電路，其特征在于，所述緩沖電路包括串聯耦聯在所述第一和第二緩沖器終端之間的緩沖電阻器和緩沖電容器。
4.如權利要求1所述的開關電路，其特征在于，所述供電電路包括
第一轉換器，與所述第一和第二供電電路輸入終端耦聯，所述第一轉換器包括從所述緩沖電路接收充電電流以在所述第一轉換器的第一和第二輸出終端處提供第一轉換器輸出電壓的電容存儲裝置；以及
第二轉換器，與所述第一轉換器的所述輸出終端耦聯，以接收所述第一轉換器輸出電壓并在所述供電電路輸出處提供電功率用于操作所述開關驅動器，所述第二轉換器包括使所述供電電路輸出與所述第一轉換器的所述輸出終端電絕緣的絕緣電路。
5.如權利要求4所述的開關電路，其特征在于，所述第二轉換器是逆向轉換器。
6.如權利要求1所述的開關電路，其特征在于，所述供電電路的所述供電存儲裝置在所述開關器件的所述第一和第二開關終端兩端的電壓為正時從所述緩沖電路接收充電電流，并且在所述開關器件的所述第一和第二開關終端兩端的所述電壓為負時也從所述緩沖電路接收充電電流。
7.如權利要求1所述的開關電路，其特征在于，所述供電電路包括使所述供電電路輸出與所述第一和第二電路節點電絕緣的絕緣電路。
8.如權利要求1所述的開關電路，其特征在于，所述開關驅動器和所述開關器件被集成在一起。
9.一種功率轉換系統，包括
用于接收輸入電功率的輸入；
用于提供輸出電功率的輸出；
開關系統，包括與所述輸入和所述輸出耦聯以根據多個開關控制信號從所述輸入向所述輸出選擇性地提供功率的多個開關電路，單個所述開關電路包括
開關器件，具有與所述輸入和所述輸出相關聯的電路節點耦聯的第一和第二開關終端、和接收開關信號的控制終端，以選擇性地操作所述開關器件使其處于導通狀態和不導通狀態之一，來控制從所述輸入向所述輸出的功率供應；
開關驅動器，具有與所述開關器件的所述控制終端耦聯的輸出終端以及用于接收功率的至少一個功率終端，所述開關驅動器可用來使用來自所述至少一個功率終端的功率根據相應的開關控制信號提供控制信號；
緩沖電路，具有緩沖存儲裝置以及第一和第二緩沖器終端，其中所述緩沖器終端之一與所述電路節點之一耦聯；以及
供電電路，具有供電存儲裝置、與所述開關驅動器功率終端耦聯以從所述供電存儲裝置向所述開關驅動器提供電功率用于操作所述開關驅動器的輸出、以及第一和第二輸入終端，其中所述供電電路和所述緩沖電路在所述電路節點之間形成與所述開關器件并聯的串聯電路。
10.如權利要求9所述的功率轉換系統，其特征在于，所述功率轉換系統是接收AC輸入功率并提供DC輸出功率的電流源整流器。
全文摘要
公開了用從關聯緩沖電路獲得的功率向功率轉換器開關驅動器供電的自供電電源，其中供電電路和緩沖電路連接在跨接開關終端的串聯路徑中，且供電電路從緩沖器接收電功率并向開關驅動器提供功率。
文檔編號H02M1/08GK101098103SQ20071012747
公開日2008年1月2日 申請日期2007年6月27日 優先權日2006年6月27日
發明者N·R·扎格里, B·吳, W·胡 申請人:洛克威爾自動控制技術股份有限公司