本发明专利技术涉及一种基于滤波器的功率晶体管驱动电路及驱动方法，其中，电路包括：供电电源；驱动支路，输入侧与供电电源相连，输出侧连接功率晶体管，驱动支路的输出侧输出对功率晶体管进行驱动的驱动信号；滤波器，设置于供电电源与驱动支路之间；其中，或者调节控制滤波器的接入与否，或者调节控制滤波器中的磁性元件，用于调整功率晶体管的控制极与信号极之间的相对电压。也就是说，通过控制滤波器的接入与否或者控制滤波器的滤波效果强弱，以调节功率晶体管在开通或者关断过程中信号极与控制极之间的相对电压，调整功率晶体管信号极的感生电压对于控制极的影响，进而可实现对于功率晶体管的驱动速率调节，成本低，适应性强。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功率晶体管驱动控制，具体涉及一种基于滤波器的功率晶体管驱动电路及驱动方法。
技术介绍
1、功率晶体管是功率变换电路的重要组成部分，通过对功率晶体管的控制驱动可达到功率变换的目的。而在对功率晶体管进行控制驱动时，驱动电路是连接控制电路与功率电路的关键组件，它通过放大控制信号来驱动功率晶体管进行开通或者关断。但是，在一些工况下，功率晶体管的电压应力会可能超过其最大承受能力。例如，国家标准gb/t 19964《光伏发电站接入电力系统技术规定》指出：“当电力系统发生故障导致光伏发电站并网点电压升高时，光伏发电站应具备可达1.3倍的高电压穿越能力”。高交流电压会经过光伏逆变器将直流母线电压抬高，从而增加功率晶体管的电压应力。传统固定驱动电路方案实现简单，无需额外调节机制，但难以在降低电压应力和减少功率晶体管及驱动电路损耗之间实现平衡。此外，为了确保系统的可靠性，可能需要为功率晶体管和驱动电路设计较大的安全裕量，这会增加功率变换器的整体成本。因此需要：
2、在功率晶体管的电压应力可能达到最大承受能力的工况中，驱动电路应能降低其自身的驱动速率，以抑制功率晶体管的电压过快上升，从而使得功率晶体管的电压应力在限制以下；
3、在功率晶体管的电压应力显著低于最大承受能力的工况中，驱动电路应能提升其自身的驱动速率，以降低功率晶体管内的电压电流交叠时间和驱动电路的电压电流交叠时间，从而减少功率晶体管和驱动电路的损耗。
4、目前对这一问题的处理主要有以下三种方案：
5、一、调节驱动阻抗网络方案</p>6、优势：能够直接对驱动阻抗网络进行调整。
7、局限性：由于驱动阻抗网络上的电流处于信号级与功率级之间，这要求控制电路具有较强的带载能力。同时，直接调节驱动阻抗可能会引起功率晶体管门极振荡，影响其稳定运行。
8、二、调节驱动电压方案
9、优势：所有功率晶体管的驱动电路可以统一调整。
10、局限性：驱动电压通常由大容量电容进行滤波，导致电压变化速率较慢，难以快速响应驱动速率的调节需求。
11、三、增设多个驱动电压方案
12、优势：能够提供更灵活的驱动速率调节能力。
13、局限性：引入多个驱动电压支路可能会导致部分支路闲置，这不仅增加了功率变换器的成本，还会降低其功率密度。
14、因此，如何改善驱动电路及驱动方式，以至少上述技术局限性之一是本申请所针对解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的一个主要目的在于克服上述的至少一种缺陷，是要提供一种基于滤波器的功率晶体管驱动电路及驱动方法，其可实现对于功率晶体管的驱动速率调节，成本低，适应性强。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、本专利技术提供了一种基于滤波器的功率晶体管驱动电路，其包括：
4、供电电源；
5、驱动支路，输入侧与所述供电电源相连，输出侧连接功率晶体管，所述驱动支路的输出侧输出对所述功率晶体管进行驱动的驱动信号；
6、滤波器，设置于所述供电电源与所述驱动支路之间；
7、其中，或者调节控制所述滤波器的接入与否，或者调节控制所述滤波器中的磁性元件，用于调整所述功率晶体管的控制极与信号极之间的相对电压。
8、根据本专利技术的其中一个实施方式，所述滤波器具有正负两路连接线，在正负两路连接线中的至少一路连接线上设置有控制开关，所述控制开关的两端并联连接所述连接线；
9、在所述控制开关断开时接入所述滤波器，在所述控制开关导通时移除所述滤波器。
10、根据本专利技术的其中一个实施方式，所述滤波器中包括磁性元件，所述磁性元件为参数可调的器件。
11、根据本专利技术的其中一个实施方式，所述磁性元件为电感、磁珠、共模电感、差模电感中的至少之一，所述磁性元件或者可为其他具有电感特性的元器件。
12、根据本专利技术的其中一个实施方式，所述滤波器中包括多个磁性元件，在所述多个磁性元件中的至少一个的两端并联有控制开关；
13、在所述控制开关断开时接入所述磁性元件，在所述控制开关导通时移除所述磁性元件。
14、根据本专利技术的其中一个实施方式，功率晶体管驱动电路包括至少两路驱动支路，各驱动支路分别对一功率晶体管进行驱动，各功率晶体管的发射极或者源极相连。
15、特别地，本申请还提供了一种基于滤波器的功率晶体管驱动方法，供电电源为至少两个功率晶体管进行供电，所述供电电源分为至少两路输出电源，各输出电源分别经一滤波器与各功率晶体管的驱动支路相连，其中，通过控制所述滤波器的接入与否或者控制所述滤波器的滤波效果强弱，以调节所述功率晶体管在开通或者关断过程中信号极与控制极之间的相对电压。
16、根据本专利技术的其中一个实施方式，控制所述滤波器的接入与否以调节所述功率晶体管在开通或者关断过程中信号极与控制极之间的相对电压时，
17、如所述滤波器接入功率晶体管驱动电路，所述滤波器在所述功率晶体管开通或者关断的过程中分压，用于调整所述功率晶体管的控制极与信号极之间的相对电压，可以使得所述功率晶体管的控制极电压受信号极的影响降低，从而提高对于功率晶体管的驱动速率。
18、根据本专利技术的其中一个实施方式，控制所述滤波器的滤波效果强弱以调节所述功率晶体管在开通或者关断过程中信号极与控制极之间的相对电压时，
19、如所述滤波器的磁性增强，所述滤波器在所述功率晶体管开通或者关断的过程中分压升高，用于调整所述功率晶体管的控制极与信号极之间的相对电压，可以使得所述功率晶体管的控制极电压受信号极的影响降低。
20、根据本专利技术的其中一个实施方式，所述功率晶体管的信号极为所述功率晶体管的发射极或者源极。
21、与现有技术相比较，本专利技术专利申请的基于滤波器的功率晶体管驱动电路及驱动方法的优点及有益效果在于：
22、本申请通过在供电电源与功率晶体管的驱动之路之间设置滤波器，通过控制滤波器的加入或移除，或者增强或减弱滤波器的滤波作用效果，实现对于所述功率晶体管的控制极与信号极之间的相对电压的调整，进而实现对于功率晶体管驱动速率的调节。本申请可利用原有电路就可以实现功率晶体管驱动速率，投入成本低，适应性强。
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【技术保护点】
1.一种基于滤波器的功率晶体管驱动电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于滤波器的功率晶体管驱动电路，其特征在于，所述滤波器具有正负两路连接线，在正负两路连接线中的至少一路连接线上设置有控制开关，所述控制开关的两端并联连接所述连接线；
3.根据权利要求1所述的基于滤波器的功率晶体管驱动电路，其特征在于，所述滤波器中包括磁性元件，所述磁性元件为参数可调的器件。
4.根据权利要求3所述的基于滤波器的功率晶体管驱动电路，其特征在于，所述磁性元件为电感、磁珠、共模电感、差模电感中的至少之一。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的基于滤波器的功率晶体管驱动电路，其特征在于，所述滤波器中包括多个磁性元件，在所述多个磁性元件中的至少一个的两端并联有控制开关；
6.根据权利要求1所述的基于滤波器的功率晶体管驱动电路，其特征在于，功率晶体管驱动电路包括至少两路驱动支路，各驱动支路分别对一功率晶体管进行驱动，各功率晶体管的发射极或者源极相连。
7.一种基于滤波器的功率晶体管驱动方法，其特征在于，供电电源为至少两个功率晶体管进行供电，所述供电电源分为至少两路输出电源，各输出电源分别经一滤波器与各功率晶体管的驱动支路相连，其中，通过控制所述滤波器的接入与否或者控制所述滤波器的滤波效果强弱，以调节所述功率晶体管在开通或者关断过程中信号极与控制极之间的相对电压。
8.根据权利要求7所述的基于滤波器的功率晶体管驱动方法，其特征在于，控制所述滤波器的接入与否以调节所述功率晶体管在开通或者关断过程中信号极与控制极之间的相对电压时，
9.根据权利要求7所述的基于滤波器的功率晶体管驱动方法，其特征在于，控制所述滤波器的滤波效果强弱以调节所述功率晶体管在开通或者关断过程中信号极与控制极之间的相对电压时，
10.根据权利要求7至9中任一项所述的基于滤波器的功率晶体管驱动方法，其特征在于，所述功率晶体管的信号极为所述功率晶体管的发射极或者源极。
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【技术特征摘要】
1.一种基于滤波器的功率晶体管驱动电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于滤波器的功率晶体管驱动电路，其特征在于，所述滤波器具有正负两路连接线，在正负两路连接线中的至少一路连接线上设置有控制开关，所述控制开关的两端并联连接所述连接线；
3.根据权利要求1所述的基于滤波器的功率晶体管驱动电路，其特征在于，所述滤波器中包括磁性元件，所述磁性元件为参数可调的器件。
4.根据权利要求3所述的基于滤波器的功率晶体管驱动电路，其特征在于，所述磁性元件为电感、磁珠、共模电感、差模电感中的至少之一。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的基于滤波器的功率晶体管驱动电路，其特征在于，所述滤波器中包括多个磁性元件，在所述多个磁性元件中的至少一个的两端并联有控制开关；
6.根据权利要求1所述的基于滤波器的功率晶体管驱动电路，其特征在于，功率晶体管驱动电路包括至少两路驱动支路，各驱动支路分别对一功率晶体管进行驱动，各...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈润田，王玉强，
申请(专利权)人：上海思格源智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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