用于半导体开关的驱动电路、混合式继电器和电机启动器的制作方法

1.本实用新型的实施例总体上涉及电气开关领域，更具体地，涉及一种用于半导体开关的驱动电路、混合式继电器和电机启动器。


背景技术：

2.电机启动器，是一种用于辅助电机启动的设备。电机启动器能够使电机启动平稳，对电网的冲击小，还能实现对电机的软停车、制动、过载和缺相保护等控制。电机启动器主要用于大型电机和异步电机中。在大型电机应用场景中，可能会出现浪涌，而例如使电机启动器的输入电压骤然升高。通常，浪涌电压一般会被钳位到一定的电压值，以保护启动器中的开关器件不被浪涌电压击穿。然而，在一些高压场景中，用于开关器件的驱动电路中的可用的半导体起价无法在可行的钳位电压下安全工作。因此，如何设计能够抵抗浪涌电压的驱动电路，是设计者面临的一项挑战。


技术实现要素：

3.本公开的实施例提供了一种具有浪涌电压防护功能的驱动电路，从而至少部分地解决现有技术中存在的上述以及其他潜在问题。
4.本公开的第一方面涉及一种用于半导体开关的驱动电路。半导体开关包括适于耦接至电源的第一极、适于耦接至负载的第二极以及控制极。驱动电路包括：第一开关单元、第二开关单元、开关控制单元、第一钳位单元、第二钳位单元以及输入端和输出端；输入端适于耦接至电源并且输出端被配置为向半导体开关的控制极输出控制信号以控制半导体开关闭合或者断开；其中第一开关单元与第二开关单元串联在输入端与输出端之间，开关控制单元耦接至第一开关单元与第二开关单元，并且被配置为控制第一开关单元闭合或断开和控制第二开关单元闭合或断开，第一钳位单元与第一开关单元并联，第二钳位单元与第二开关单元并联，并且第一钳位单元的钳位电压小于第一开关单元的耐压值，第二钳位单元的钳位电压小于第二开关单元的耐压值。
5.根据本公开的实施例，通过在驱动电路中串联两个开关单元，能够使两个开关单元进行分压，从而提高驱动电路的整体的耐压值。为了避免在开关单元之间分压不均时造成在单个开关单元处的电压过高，而为每个开关单元并联钳位单元以进行保护。此外，串联的两个开关单元可能会例如由于控制信号不同步等原因而没有同步闭合，此时的电压被加载在单个开关单元上，如果此时的电压过高的话可能会导致该开关单元被击穿。钳位单元的设置也能够避免此类情况的发生。由此，通过为每个开关单元设置钳位单元，能够实现对开关单元的包括，从而提高电路的安全性。
6.在一些实施例中，半导体开关例如是用于交流电路中的双向晶闸管。双向晶闸管通常用作交流电路中的开关。双向晶闸管由npnpn五层半导休材料制成，并且包括三个电极。三个电极中连接在主电路中的两个主电极被称为电极和电极，而另一个连接在控制电路中的电极称为控制极g，或称为门极、栅极。可以通过调节g极处的电压来控制双向晶闸管
闭合或断开。
7.在一些实施例中，第一开关单元包括第一光耦双向晶闸管，并且第二开关单元包括第二光耦双向晶闸管。第一光耦双向晶闸管的包括第一输出端和第二输出端，第二光耦双向晶闸管包括第一输出端和第二输出端，第一光耦双向晶闸管的第一输出端、第二输出端以及第二光耦双向晶闸管的第一输出端和第二输出端串联在驱动电路的输入端与输出端之间。在这样的实施例中，通过将两个光耦双向晶闸管的输出端串联在驱动电路中，使得光耦双向晶闸管中的双向晶闸管串联，以进行分压。光耦双向晶闸管也被称为光电双向晶闸管或者光电三端双向可控硅，其主要优点是可以完全隔离交流电源线上出现的任何噪声或电压尖峰，并能对正弦波形进行过零检测，从而减少了开关和浪涌电流，实现对所用的任何半导体器件的保护。
8.在一些实施例中，第一光耦双向晶闸管包括第一输入端和第二输入端，第二光耦双向晶闸管包括第一输入端和第二输入端，第一光耦双向晶闸管的第一输入端、第二输入端以及第二光耦双向晶闸管的第一输入端、第二输入端耦接至开关控制单元。在这样的实施例中，通过使第一光耦双向晶闸管和第二光耦双向晶闸管的输入端耦接至共同的开关控制单元，能够利用开关控制单元同时控制两个光耦双向晶闸管，从而实现两个光耦双向晶闸管的同步开关。
9.在一些实施例中，开关控制单元包括：电压源，耦接至第一光耦双向晶闸管的第一输入端；控制开关，控制开关的第一端耦接至第二光耦双向晶闸管的第二输入端，控制开关的第二端接地，其中第一光耦双向晶闸管的第二输入端与第二光耦双向晶闸管的第一输入端耦接，并且控制开关被配置为控制第一光耦双向晶闸管和第二光耦双向晶闸管导通或断开。在这样的实施例中，两个光耦双向晶闸管的输入端串联在电压提供电路中，即光耦双向晶闸管的发光二极管串联在电压源与控制开关之间，当控制开关闭合时，两个光耦双向晶闸管的发光二极管所在电路导通，此时发光二极管发光，使得光耦双向晶闸管导通，从而使得驱动电路导通。
10.在一些备选实施例中，开关控制单元包括：电压源，耦接至第一光耦双向晶闸管的第一输入端和第二光耦双向晶闸管的第一输入端；控制开关，控制开关的第一端耦接至第一光耦双向晶闸管的第二输入端和第二光耦双向晶闸管的第二输入端，控制开关的第二端接地，其中控制开关被配置为控制第一光耦双向晶闸管和第二光耦双向晶闸管导通或断开。在这样的实施例中，两个光耦双向晶闸管的输入端并联在电压提供电路中，即光耦双向晶闸管的发光二极管并联在电压源与控制开关之间，当控制开关闭合时，两个光耦双向晶闸管的发光二极管所在电路导通，此时发光二极管发光，使得光耦双向晶闸管导通，从而使得驱动电路导通。
11.在一些实施例中，控制开关还包括控制端。控制开关的控制端被配置为接收控制信号，并响应于控制信号为高电平而使控制开关导通。在这样的实施例中，控制开关例如可以是mosfet，其控制端能够从微控制单元接收控制信号，并且当接收到高电平的控制信号时使得控制开关闭合。
12.在一些实施例中，第一钳位单元包括至少一个第一瞬态电压抑制二极管，并且第二钳位单元包括至少一个第二瞬态电压抑制二极管。瞬态电压抑制二极管(tvs)是一种高效能限压保护器件。当tvs两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度使其阻抗骤然
降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压钳位在一个预定的数值上，从而确保与之并联的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。在这样的实施例中，通过设置双向的tvs，能够实现钳位功能。当设置多个串联的瞬态电压抑制二极管时，能够提高选型的灵活度，并且还能够减少寄生电容，以降低干扰。
13.在一些实施例中，第一钳位单元包括至少一个第一压敏电阻，并且第二钳位单元包括至少一个第二压敏电阻。类似地，还可以使用压敏电阻作为钳位单元。压敏电阻是一种限压型保护器件。利用压敏电阻的非线性特性，当过电压出现在压敏电阻的两极间，压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值，从而实现对后级电路的保护。
14.本公开的第二方面涉及一种混合式继电器。该混合式继电器包括：第一端子和第二端子；机械开关；半导体开关，包括第一极、第二极以及控制极，其中机械开关与半导体开关并联连接在第一端子和第二端子之间；以及根据本公开第一方面的用于半导体开关的驱动电路。驱动电路的输入端连接到第一端子，并且驱动电路的输出端连接到半导体开关的控制极。
15.根据本公开的第二方面的实施例，半导体开关构成混合式继电器的固态继电器部分，并且机械开关构成机械继电器部分。因此，混合式继电器融合了固态继电器和机械继电器两者的优点。
16.本公开的第三方面涉及一种电机启动器，被配置为控制三相电机的启动或停止。电机启动器包括两个根据本公开第一方面的混合式继电器以及一个机械式继电器。一个混合式继电器适于耦接至三相电机的第一相输入端；另一个混合式继电器适于耦接至三相电机的第二相输入端；机械式继电器(12)适于耦接至三相电机的第三相输入端。
17.应理解，针对根据本公开第一方面的用于的描述和优点同样适用于本公开的第二方面的混合式继电器以及本公开的第三方面的电机启动器。
附图说明
18.通过参照附图的以下详细描述，本公开实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本公开的多个实施例进行说明，其中：
19.图1示出了根据本公开的示例性实施例的电机启动系统的示意图；
20.图2示出了根据本公开的示例性实施例的用于半导体开关的驱动电路的示意图；以及
21.图3示出了根据本公开的示例性实施例的用于半导体开关的驱动电路的具体结构的示意图。
具体实施方式
22.现在将参照附图中所示的各种示例性实施例对本公开的原理进行说明。应当理解，这些实施例的描述仅仅为了使得本领域的技术人员能够更好地理解并进一步实现本公开，而并不意在以任何方式限制本公开的范围。应当注意的是，在可行情况下可以在图中使用类似或相同的附图标记，并且类似或相同的附图标记可以表示类似或相同的功能。本领域的技术人员将容易地认识到，从下面的描述中，本文中所说明的结构和方法的替代实施
例可以被采用而不脱离通过本文描述的本实用新型的原理。
23.如本文所使用的，术语“包括”及其变体将被解读为意指“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”将被解读为“至少基于部分”。术语“一个实施例”和“实施例”应被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”应理解为“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指代不同或相同的对象。在下面可能包含其他明确的和隐含的定义。除非上下文另外明确指出，否则术语的定义在整个说明书中是一致的。
24.如上所讨论的，在电机启动器开启和关断的时刻，其继电器可能存在不同步的情况，此时，线电压将被加载至未导通的双向晶闸管两端，以及用于双向晶闸管的驱动电路中的电路元件两端。当电路中出现浪涌时，很可能造成驱动电路中的电路元件损坏。
25.常规上，针对浪涌电压的防护，可以使用具有相应耐压值的脉冲变压器来控制双向晶闸管。然而，脉冲变压器占用空间大并且性价比较低。
26.根据本公开的各个实施例提供了一种具有提高的耐压值的用于半导体开关的驱动电路。开关单元与并联的钳位单元形成了一个分压模块，通过在对半导体开关进行驱控的电路中设置串联的两个由开关单元与钳位单元形成的分压模块，能够成倍地提高驱动电路的耐压值，以充分地应对电路中出现的浪涌电压，从而提高驱动电路中的器件的寿命。同时，钳位单元还能够在开关单元不同步工作时，对单个开关元件的电压保护。由此，在另一方面提高了电路的稳定性。
27.图1示出了根据本公开的示例性实施例的电机启动系统的示意图。如图1所示，三相电机2包括第一相输入端、第二相输入端以及第三相输入端，三个输入端例如经由开关设备而接入电源3以获取来自电源3的供电。电源3例如是电网中的母线。在电源3与作为负载的三相电机2之间连接有电机启动器1。电机启动器1能够控制三相电机2的启动与关闭。在图中所示的实施例中，电机启动器1包括耦接至三相电机2的第一相输入端的混合式继电器11-1、耦接至第二相输入端的混合式继电器11-2(混合式继电器11-1和11-2统称为混合式继电器11)以及耦接至第三相输入端的机械式继电器12。混合式继电器11-1包括固态开关半导体开关200-1、用于半导体开关200-1的驱动电路100-1、机械开关k1以及第一端子300-1和第二端子400-1。在混合式继电器11-1中，半导体开关200-1与机械开关k1并联在第一端子300-1和第二端子400-1之间，并且驱动电路100-1的输入端101-1耦接至电源3，并且输出端102-1耦接至半导体开关200-1的控制极，以控制半导体开关200-1闭合或者关断。类似地，混合式继电器11-2包括固态开关半导体开关200-2(半导体开关200-1和200-2统称为半导体开关200)、用于半导体开关200-2的驱动电路100-2(驱动电路100-1和100-2统称为驱动电路100)、机械开关k2以及第一端子300-2和第二端子400-2。在混合式继电器11-2中，半导体开关200-2与机械开关k2并联在第一端子300-2和第二端子400-2之间，并且驱动电路100-2的输入端101-2耦接至电源3，并且输出端102-2耦接至半导体开关200-2的控制极，以控制半导体开关200-1闭合或者关断。机械式继电器12包括第一端子121和第二端子122以及机械开关k3。机械开关k3连接在第一算子121与第二端子122之间。机械开关k1、k2以及k3例如可以是电磁触点开关。
28.在启动三相电机2时，为了使机械开关在闭合的瞬间不产生电流，先将机械式继电器12的机械开关k3闭合。由于仅机械开关k3闭合，因此此时未形成通路，从而没有电流流过机械式继电器12。之后，将同时闭合半导体开关200-1和半导体开关200-2以启动三相电机
2。由于半导体开关200-1和半导体开关200-2是固体开关，因此在闭合时不会产生电弧。然后，在半导体开关200-1和半导体开关200-2闭合之后，再闭合机械开关k1和机械开关k2。最后，在将半导体开关200-1和半导体开关200-2断开。可以看出，在整个启动过程中，在机械开关闭合的瞬间都没有电流流过，因此都不会产生电弧，从而提高了机械开关的寿命。在关闭电机的过程中，各个开关的开关顺序与启动过程完成相反。
29.此外，在启动三相电机2时，由于控制信号的延迟等原因，可能出现半导体开关200-1和半导体开关200-2不同时闭合的情况。在这种情况中，供电电量将加载在单个半导体开关11上。此时，半导体开关11的驱动电路200中的器件被加载很高的电压。驱动电路200被设计为能够抵抗在供电电路中可能出现的高电压。下面将参照图2来详细描述驱动电路200的结构和原理。
30.图2示出了根据本公开的示例性实施例的用于半导体开关200的驱动电路100的示意图。如图2所示，半导体开关200包括第一极t1、第二极t2以及控制极g。第一极t1耦接至电源3、第二极耦接至负载，例如图1中的三相电机2，并且控制极g耦接至驱动电路100，半导体开关200响应于经由控制极g接收到来自驱动电路100的控制信号而闭合或者断开。驱动电路100包括输入端101和输出端102。输入端101耦接在电源3与第一极t1的连接电路上。输出端t2耦接至控制极g。
31.为了能够提高耐压值，在驱动电路100的输入端101和输出端102之间设置有串联的第一开关单元110和第二开关单元120以进行分压。在驱动电路100中还设置有开关控制单元130以用于分别控制第一开关单元110和第二开关单元120闭合或断开。例如，开关控制单元130可以向第一开关单元110和第二开关单元120发送开关控制信号。
32.由于在第一开关单元110与第二开关单元120之间可能存在分压不均，因此两个开关单元中的一个可能承受大部分的电压。然而当电压过大时，承受大部分电压的开关单元两端的电压可能超过其耐压值。对此，分别为第一开关单元110和第二开关单元120并联第一钳位单元140和第二钳位单元150，并且第一钳位单元140的钳位电压小于第一开关单元110的耐压值，第二钳位单元150的钳位电压小于第二开关单元120的耐压值。
33.图3示出了根据本公开的示例性实施例的用于半导体开关200的驱动电路100的具体结构的示意图。在此实施例中，半导体开关200是适于用在交流电路中的双向晶闸管。如图3所示，半导体开关200包括第一极t1、第二极t2以及控制极g。第一极t1耦接至电源3和驱动电路100的输入端101、第二极t2耦接至负载2，并且控制极g耦接至驱动电路100的输出端102。
34.驱动电路100的第一开关单元110、第二开关单元120、开关控制单元130、第一钳位单元140以及第二钳位单元150。第一开关单元110包括第一光耦双向晶闸管pt1，并且第二开关单元120包括第二光耦双向晶闸管pt2。第一光耦双向晶闸管pt1包括第一输出端和第二输出端，并且第二光耦双向晶闸管pt2包括第一输出端和第二输出端。第一光耦双向晶闸管pt1的第一输出端、第二输出端以及第二光耦双向晶闸管pt2的第一输出端、第二输出端串联在输入端101和输出端102之间。
35.第一光耦双向晶闸管pt1包括第一输入端和第二输入端，并且第二光耦双向晶闸管pt2包括第一输入端和第二输入端，并经由输入端耦接至开关控制单元130，以接收来自开关控制单元130的开关控制信号。开关控制单元130包括电压源131和控制开关132。
36.在如图所示的实施例中，第一光耦双向晶闸管pt1的输入端和第二光耦双向晶闸管pt2的输入端串联在电压源131和控制开关132之间。电压源131例如为12v，并经由电阻r3耦接至第一光耦双向晶闸管pt1的第一输入端。第一光耦双向晶闸管pt1的第二输入端耦接至第二光耦双向晶闸管pt2的第一输入端。第二光耦双向晶闸管pt2的第二输入端耦接至控制开关132的金属-氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)m1的漏极。mosfet m1的源极接地。mosfet m1的栅极耦接至电容器c1的第一端、电容r5的第一端以及电容r4的第一端。电容器c1的第二端耦接至电容r5的第二端并同时接地。电容r4的第二端耦接至控制信号输入端，并被配置为例如从微控制装置(mcu)接收控制信号。
37.在备选实施例中，第一光耦双向晶闸管pt1的输入端和第二光耦双向晶闸管pt2的输入端并联在电压源131和控制开关132之间。即，电压源131耦接至第一光耦双向晶闸管pt1的第一输入端和第二光耦双向晶闸管pt2的第一输入端，并且控制开关132第一端耦接至第一光耦双向晶闸管pt1的第二输入端和第二光耦双向晶闸管pt2的第二输入端。控制开关132的第二端接地。
38.当mosfet m1的栅极接收到高电平的控制信号时，mosfet m1导通，使得第一光耦双向晶闸管pt1的输入端和第二光耦双向晶闸管pt2的输入端所在的电路导通。此时，第一光耦双向晶闸管pt1中的发光二极管和第二光耦双向晶闸管pt2的发光二极管同步发光，使得第一光耦双向晶闸管pt1中的输出端和第二光耦双向晶闸管pt2的输出端导通。此时，电源3与半导体开关200的控制极g之间的电路导通，控制极g接收到控制信号，使得半导体开关200导通。
39.如图1所讨论的，在对三相电机2进行启动时，如果电源母线电压在500v，那么电路中的峰值电压可能大约为1000v，如果产生浪涌的话，浪涌电压大约为1200v。在出现浪涌的情况中，未导通的半导体开关的两端可能被加载有1200v的高压，并且此电压同时加载到驱动电路100的两端。然而，常规上可用的光耦双向晶闸管的耐压值大约为800v，可能会被击穿。对此，如果在电路中设置钳位装置，通常电压只能被钳位在1000v，任然无法满足光耦双向晶闸管的工作要求。因此，在驱动电路100中设置有串联的第一光耦双向晶闸管pt1和第二光耦双向晶闸管pt2进行分压。
40.由于进行分压的光耦双向晶闸管中的双向晶闸管特性，无法保证分压是均匀的，从而有可能导致一个光耦双向晶闸管承受超过耐压值的大部分电压。因此，为第一光耦双向晶闸管pt1并联由两个tvs ec1和ec2组成的钳位单元140，并且为第二光耦双向晶闸管pt2并联由两个tvs ec3和ec4组成的钳位单元150，以防止加载在光耦双向晶闸管两端的电压超过耐压值，从而实现强制分压。由此，便能够预防由于浪涌电压导致的击穿。
41.具体地，第一钳位单元140包括串联的两个瞬态抑制二极管(tvs)ec1和ec2，并与第一光耦双向晶闸管pt1的输出端并联。第二钳位单元150包括串联的两个tvs ec3和ec4，并与第二光耦双向晶闸管pt2的输出端并联。即，tvs ec1的第一端耦接至第一光耦双向晶闸管pt1的第一输出端。tvs ec1的第二端耦接至tvs ec2的第一端。tvs ec2的第二端耦接至第一光耦双向晶闸管pt1的第二输出端和tvs ec3的第一端。类似地，tvs ec3的第一端耦接至第二光耦双向晶闸管pt2的第一输出端和tvs ec2的第二端。tvs ec3的第二端耦接至tvs ec4的第一端。tvs ec4的第二端耦接至第二光耦双向晶闸管pt2的第二输出端。tvs ec1和tvs ec2的钳位电压小于第一光耦双向晶闸管pt1的耐压值。tvs ec3和tvs ec4的钳
位电压小于第二光耦双向晶闸管pt2的耐压值。
42.当控制开关132的mosfet m1的栅极接收到高电平的控制信号而导通，使得第一光耦双向晶闸管pt1和第二光耦双向晶闸管pt2的输入端所在电路导通。然而，由于一些原因，第一光耦双向晶闸管pt1和第二光耦双向晶闸管pt2未能同步导通，此时电路中的电压完全加载在未导通的光耦双向晶闸管的两端，当电路中出现电压峰值时，未导通的光耦双向晶闸管两端的电压可能超过耐压值。通过钳位单元，未导通的光耦双向晶闸管两端的电压能够被钳位到小于耐压值。之后很短的时间内，未导通的光耦双向晶闸管也导通，通过分压，两个光耦双向晶闸正常工作。
43.应理解，在图3所示的实施例中的双向晶闸管仅是半导体开关的一个示例，本公开所描述的半导体开关还是可以其他常规的合适的半导体开关。在此，驱动电路100中的元件可以根据半导体开关的类型而确定，本公开不旨在对此进行限制。
44.由此，根据本公开的实施方式，通过设置串联的开关单元以及分别为开关单元设置的钳位单元来进行分压，提高了驱动电路的整体耐压值，以防浪涌电压的冲击，提高了驱动电路的可靠性。
45.虽然在本技术中权利要求书已针对特征的特定组合而制定，但是应当理解，本公开的范围还包括本文所公开的明确或隐含或对其任何概括的任何新颖特征或特征的任何新颖的组合，不论它是否涉及目前所要求保护的任何权利要求中的相同方案。申请人据此告知，新的权利要求可以在本技术的审查过程中或由其衍生的任何进一步的申请中被制定成这些特征和/或这些特征的组合。

技术特征：
1.一种用于半导体开关(200)的驱动电路(100)，所述半导体开关(200)包括适于耦接至电源(3)的第一极(t1)、适于耦接至负载(2)的第二极(t2)以及控制极(g)，其特征在于，所述驱动电路(100)包括：第一开关单元(110)、第二开关单元(120)、开关控制单元(130)、第一钳位单元(140)、第二钳位单元(150)以及输入端(101)和输出端(102)；所述输入端(101)适于耦接至所述电源(3)并且所述输出端(102)被配置为向所述半导体开关(200)的控制极输出控制信号以控制所述半导体开关(200)闭合或者断开；其中所述第一开关单元(110)与所述第二开关单元(120)串联在所述输入端(101)与所述输出端(102)之间，所述开关控制单元(130)耦接至所述第一开关单元(110)与所述第二开关单元(120)，并且被配置为控制所述第一开关单元(110)闭合或断开和控制所述第二开关单元(120)闭合或断开，所述第一钳位单元(140)与所述第一开关单元(110)并联，所述第二钳位单元(150)与所述第二开关单元(120)并联，并且所述第一钳位单元(140)的钳位电压小于所述第一开关单元(110)的耐压值，所述第二钳位单元(150)的钳位电压小于所述第二开关单元(120)的耐压值。2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第一开关单元(110)包括第一光耦双向晶闸管(pt1)，并且所述第二开关单元(120)包括第二光耦双向晶闸管(pt2)，其中所述第一光耦双向晶闸管(pt1)的包括第一输出端和第二输出端，所述第二光耦双向晶闸管(pt2)包括第一输出端和第二输出端，所述第一光耦双向晶闸管(pt1)的第一输出端、第二输出端以及所述第二光耦双向晶闸管(pt2)的第一输出端和第二输出端串联在所述驱动电路(100)的所述输入端(101)与所述输出端(102)之间。3.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述第一光耦双向晶闸管(pt1)包括第一输入端和第二输入端；所述第二光耦双向晶闸管(pt2)包括第一输入端和第二输入端；所述第一光耦双向晶闸管(pt1)的第一输入端、第二输入端以及所述第二光耦双向晶闸管(pt2)的第一输入端、第二输入端耦接至所述开关控制单元(130)。4.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述开关控制单元(130)包括：电压源(131)，耦接至所述第一光耦双向晶闸管(pt1)的第一输入端；控制开关(132)，所述控制开关(132)的第一端耦接至所述第二光耦双向晶闸管(pt2)的第二输入端，所述控制开关(132)的第二端接地，其中所述第一光耦双向晶闸管(pt1)的第二输入端与所述第二光耦双向晶闸管(pt2)的第一输入端耦接，并且所述控制开关(132)被配置为控制所述第一光耦双向晶闸管(pt1)和所述第二光耦双向晶闸管(pt2)导通或断开。5.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述开关控制单元(130)包括：电压源(131)，耦接至所述第一光耦双向晶闸管(pt1)的第一输入端和所述第二光耦双向晶闸管(pt2)的第一输入端；控制开关(132)，所述控制开关(132)的第一端耦接至所述第一光耦双向晶闸管(pt1)的第二输入端和所述第二光耦双向晶闸管(pt2)的第二输入端，所述控制开关(132)的第二端接地，并且
所述控制开关(132)被配置为控制所述第一光耦双向晶闸管(pt1)和所述第二光耦双向晶闸管(pt2)导通或断开。6.根据权利要求4或5所述的驱动电路，其特征在于，所述控制开关(132)还包括控制端，所述控制开关(132)的所述控制端被配置为接收控制信号，并响应于所述控制信号为高电平而使所述控制开关(132)导通。7.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第一钳位单元(140)包括至少一个第一瞬态电压抑制二极管(ec1、ec2)，并且所述第二钳位单元(150)包括至少一个第二瞬态电压抑制二极管(ec3、ec4)。8.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第一钳位单元(140)包括至少一个第一压敏电阻，并且所述第二钳位单元(150)包括至少一个第二压敏电阻。9.一种混合式继电器(11)，其特征在于，包括：第一端子(300)和第二端子(400)；机械开关(k1、k2)；半导体开关(200)，包括第一极(t1)、第二极(t2)以及控制极(g)，其中所述机械开关(k1、k2)与所述半导体开关(200)并联连接在所述第一端子(300)和所述第二端子(400)之间；以及根据权利要求1至8中任一项所述的用于半导体开关的驱动电路(100)，所述驱动电路(100)的输入端(101)连接到所述第一端子(300)，并且所述驱动电路(100)的输出端(102)连接到所述半导体开关(200)的控制极。10.一种电机启动器(1)，被配置为控制三相电机的启动或停止，其特征在于，所述电机启动器(1)包括两个根据权利要求9所述的混合式继电器(11)以及一个机械式继电器(12)；其中，一个所述混合式继电器(11)适于耦接至所述三相电机的第一相输入端；另一个所述混合式继电器(11)适于耦接至所述三相电机的第二相输入端；所述机械式继电器(12)适于耦接至所述三相电机的第三相输入。

技术总结
本公开涉及用于半导体开关的驱动电路、混合式继电器和电机启动器。驱动电路包括：第一和第二开关单元、开关控制单元、第一和第二钳位单元以及输入端和输出端。输入端适于耦接至电源并且输出端被配置为向半导体开关的控制极输出控制信号以控制半导体开关闭合或者断开。第一与第二开关单元串联在输入端与输出端之间。开关控制单元被配置为控制第一开关单元闭合或断开和控制第二开关单元闭合或断开。第一钳位单元与第一开关单元并联，第二钳位单元与第二开关单元并联，并且第一钳位单元的钳位电压小于第一开关单元的耐压值，第二钳位单元的钳位电压小于第二开关单元的耐压值。以此方式，能够成倍地提高驱动电路的耐压值。能够成倍地提高驱动电路的耐压值。能够成倍地提高驱动电路的耐压值。


技术研发人员：凌清 陈晓航 吴作人 韦启辛
受保护的技术使用者：施耐德电气工业公司
技术研发日：2022.08.25
技术公布日：2023/7/20