專利名稱：一種有限雙極性變換器驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種有限雙極性變換器的驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)正弦脈寬調(diào)制SPWM變換器一般采用有限雙極性電路。典型的有限雙極性電路如

圖1所示，功率開(kāi)關(guān)管Si、S3的占空比從0-50%變化，S2，S4保持約50%不變。如果 Si，S2用變壓器驅(qū)動(dòng)，Sl由于驅(qū)動(dòng)脈沖占空比的變化而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電壓幅值的變化，可能會(huì)造成Sl的驅(qū)動(dòng)電壓幅值不夠?qū)ǖ拈T檻電壓或驅(qū)動(dòng)電壓幅值過(guò)高損壞功率開(kāi)關(guān)管。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種有限雙極性變換器驅(qū)動(dòng)電路，用于有限雙極性變換器的功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)，克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的功率開(kāi)關(guān)管Sl的驅(qū)動(dòng)電壓幅值不夠?qū)ǖ拈T檻電壓或驅(qū)動(dòng)電壓幅值過(guò)高損壞功率開(kāi)關(guān)管的缺陷，實(shí)現(xiàn)功率開(kāi)關(guān)管的 ZVS/ZCS 開(kāi)通。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種有限雙極性變換器驅(qū)動(dòng)電路，其技術(shù)特征在于，兩個(gè)脈寬調(diào)制脈沖信號(hào)PWM_A和PWM_B是一對(duì)周期重復(fù)的互補(bǔ)信號(hào)，每個(gè)信號(hào)的占空比小于50%，PWM_A的上升沿在一個(gè)周期的開(kāi)始點(diǎn)，PWM_B的上升沿在一個(gè)周期時(shí)間的一半處；PWM_A和PWM_B作為輸入，輸出四個(gè)脈寬調(diào)制信號(hào)，其中，兩個(gè)型號(hào)的占空比隨PWM_ A和PWM_B變化，作為有限雙極性變換器的電壓低端功率管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；另外兩個(gè)占空比保持50%不變，作為有限雙極性變換器的電壓高端功率管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，且變換后的型號(hào)的周期和時(shí)序跟隨PWM_A和PWM_B的周期和時(shí)序變化。優(yōu)選的，本實(shí)用新型驅(qū)動(dòng)電路包括PWM_A輸入端連接第一開(kāi)關(guān)功率MOS管，第一開(kāi)關(guān)功率MOS管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)端連接PWM_B輸入端，第一開(kāi)關(guān)功率MOS管的輸出端分別連接第一緩沖器、第一反向器，所述第一緩沖器、第一反向器的輸出端分別連接第一變壓器初級(jí)兩端，第一變壓器次級(jí)連接第一輸出端；PWM_A的輸入端還連接第一電阻，然后分兩路，其中一路連接第三緩沖器，第三緩沖器的輸出即為第四輸出端；另一路連接第二反向器的輸出端；PWM_B輸入端連接第二開(kāi)關(guān)功率MOS管，第二開(kāi)關(guān)功率MOS管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)端連接 PWM_A輸入端，第二開(kāi)關(guān)功率MOS管的輸出端分別連接第二緩沖器、第二反向器，所述第二緩沖器、第二反向器分別連接第二變壓器初級(jí)的兩端，第二變壓器次級(jí)連接第二輸出端； PWM_B的輸入端還連接第二電阻，然后分兩路，其中一路連接第四緩沖器，第四緩沖器的輸出即為第三輸出端；另一路連接第一反向器的輸出端。本實(shí)用新型的有限雙極性變換器驅(qū)動(dòng)電路，必然產(chǎn)生對(duì)有限雙極性變換器新的驅(qū)動(dòng)模式，即，在電壓高端開(kāi)關(guān)管S1、S2始終用50%的占空比驅(qū)動(dòng)，低端開(kāi)關(guān)管S3、S4占空比變化，克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的功率開(kāi)關(guān)管Sl的驅(qū)動(dòng)電壓幅值不夠?qū)ǖ拈T檻電壓或驅(qū)動(dòng)電壓幅值過(guò)高損壞功率開(kāi)關(guān)管的缺陷，實(shí)現(xiàn)功率開(kāi)關(guān)管的ZVS/ZCS開(kāi)通。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說(shuō)明。圖1為有限雙極性變換器主電路圖。圖2為本具體實(shí)施例的有限雙極性變換器驅(qū)動(dòng)電路圖。圖3為圖2所示電路的驅(qū)動(dòng)下，有限雙極性變換器主電路的時(shí)序圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型所提出的將兩個(gè)脈寬調(diào)制脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為四個(gè)輸出信號(hào)，存在多種等效電路。本具體實(shí)施方式
就是其中的一種電路，如圖2所示，下面就圖2來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型的四個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)如何產(chǎn)生。PWM_A和PWM_B是一對(duì)周期重復(fù)的互補(bǔ)信號(hào)，每個(gè)信號(hào)的占空比小于50%，PWM_A 的上升沿在一個(gè)周期(周期時(shí)間用Ts表示)的開(kāi)始點(diǎn)，PWM_B的上升沿在一個(gè)周期時(shí)間的一半處(Ts/2)。電阻Rl，R2，R3，R5，R7，R8電阻值都很小，主要是抗干擾用。第一 R4，第二 R6較大，用于形成死區(qū)時(shí)間，防止主電路中同一橋臂的功率開(kāi)關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通。PWM_A上升沿出現(xiàn)時(shí)，開(kāi)通第二開(kāi)關(guān)功率MOS管VT2，R8的阻值很小，C4快速放電， 第二緩沖器D6變低，第二反向器D5變高，經(jīng)過(guò)第二變壓器T2輸出，相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)S2變低。R1，R2阻值很小，Cl快速?zèng)_電，第一緩沖器Dl變高，第一反向器D2變低，相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sl變高。PWMA通過(guò)R4對(duì)C2充電，由于R4較大，到達(dá)第三緩沖器D3的門檻電壓需要一段時(shí)間，即死區(qū)時(shí)間，經(jīng)過(guò)死區(qū)時(shí)間后，D3輸出高電平，相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)S4變高。PWM_A下降沿出現(xiàn)時(shí)，C4依舊為低電平，S2繼續(xù)維持低電平。C2電容通過(guò)VD3、R3 快速放電，D3輸出低電平，相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)S4變低，所以S4的占空比隨PWM_A變化。Cl上的電荷無(wú)釋放路徑，所以Dl繼續(xù)輸出高電平，相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sl繼續(xù)維持高電平。PWM_B上升沿出現(xiàn)時(shí)。開(kāi)通第一開(kāi)關(guān)功率MOS管VT1，R2的阻值很小，Cl快速放電， Dl變低，經(jīng)過(guò)第一變壓器Tl輸出，相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sl變低，由于Sl在PWM_A上升沿變高， 在PWM_B上升沿變低，PWMA上升沿和PWM_B上升沿相差1/2周期，所以的占空比為50%。余下重復(fù)上面的時(shí)間過(guò)程，可以知道S3的占空比隨PWM_B變化，S2的占空比為 50%。如圖3所示，每個(gè)時(shí)間段的主電路狀態(tài)如下tl-t2 :tl時(shí)刻S4導(dǎo)通，Sl已經(jīng)導(dǎo)通，變壓器Tm及諧振電感Lr電流正向增加。t2-t3 :t2時(shí)刻S4關(guān)斷，Sl繼續(xù)導(dǎo)通，流經(jīng)Lr的電流由于S4關(guān)斷，改變路徑經(jīng)Si， D2續(xù)流，方向不變，對(duì)S4上結(jié)電容充電，對(duì)S2上結(jié)電容放電。t3-t4 :t3時(shí)刻Sl關(guān)斷，同時(shí)S2導(dǎo)通，由于S2上的結(jié)電容電荷已經(jīng)釋放和Lr的繼續(xù)續(xù)流，所以S2是零電壓開(kāi)通。如果Lr上剩余的能量足夠大即大于1/2U2C(其中U為直流母線電壓，C為功率管的結(jié)電容)，在t3-t4時(shí)刻可以將Sl的結(jié)電容電壓沖電到U，S3 的結(jié)電容電壓放到零，則S3為零電壓開(kāi)通。t4-t5 :t4時(shí)刻S3導(dǎo)通，S2已經(jīng)導(dǎo)通，變壓器Tm及諧振電感Lr電流負(fù)向增加。t5-t6 :t5時(shí)刻S3關(guān)斷，S2繼續(xù)導(dǎo)通，流經(jīng)Lr的電流由于S3關(guān)斷，改變路徑經(jīng)S2，D1續(xù)流，方向不變，對(duì)S3上結(jié)電容充電，對(duì)S1上結(jié)電容放電。t6-t7 :t6時(shí)刻S2關(guān)斷，同時(shí)Sl導(dǎo)通，由于S2上的結(jié)電容電荷已經(jīng)釋放和Lr的繼續(xù)續(xù)流，所以Sl是零電壓開(kāi)通。如果Lr上剩余的能量足夠大即大于1/2U2C(其中U為直流母線電壓，C為功率管的結(jié)電容)，在t7時(shí)刻可以將S2的結(jié)電容電壓沖電到U，S4的結(jié)電容電壓放到零，則S4為零電壓開(kāi)通。t7時(shí)刻S4導(dǎo)通，重復(fù)上述tl_t7過(guò)程。從圖3最下方的輸出圖形看，主電路輸出接近正弦波形，滿足有限雙極性變換器的輸出要求。最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上具體實(shí)施方式
僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解， 可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1. 一種有限雙極性變換器驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路包括PWM_A輸入端連接第一開(kāi)關(guān)功率MOS管，第一開(kāi)關(guān)功率MOS管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)端連接PWM_B輸入端，第一開(kāi)關(guān)功率MOS管的輸出端分別連接第一緩沖器、第一反向器，所述第一緩沖器、第一反向器的輸出端分別連接第一變壓器初級(jí)兩端，第一變壓器次級(jí)連接第一輸出端；PWM_A的輸入端還連接第一電阻，然后分兩路，其中一路連接第三緩沖器，第三緩沖器的輸出即為第四輸出端； 另一路連接第二反向器的輸出端；PWM.B輸入端連接第二開(kāi)關(guān)功率MOS管，第二開(kāi)關(guān)功率MOS管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)端連接PWM_ A輸入端，第二開(kāi)關(guān)功率MOS管的輸出端分別連接第二緩沖器、第二反向器，所述第二緩沖器、第二反向器分別連接第二變壓器初級(jí)的兩端，第二變壓器次級(jí)連接第二輸出端；PWM_B 的輸入端還連接第二電阻，然后分兩路，其中一路連接第四緩沖器，第四緩沖器的輸出即為第三輸出端；另一路連接第一反向器的輸出端。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種有限雙極性變換器的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，兩個(gè)脈寬調(diào)制脈沖信號(hào)PWM_A和PWM_B作為輸入，輸出四個(gè)脈寬調(diào)制信號(hào)，其中，兩個(gè)型號(hào)的占空比隨PWM_A和PWM_B變化，作為有限雙極性變換器的電壓低端功率管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；另外兩個(gè)占空比保持50%不變，作為有限雙極性變換器的電壓高端功率管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，且變換后的型號(hào)的周期和時(shí)序跟隨PWM_A和PWM_B的周期和時(shí)序變化。本實(shí)用新型用于有限雙極性變換器的功率開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)，克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的功率開(kāi)關(guān)管S1的驅(qū)動(dòng)電壓幅值不夠?qū)ǖ拈T檻電壓或驅(qū)動(dòng)電壓幅值過(guò)高損壞功率開(kāi)關(guān)管的缺陷，實(shí)現(xiàn)功率開(kāi)關(guān)管的ZVS/ZCS開(kāi)通。
文檔編號(hào)H02M1/08GK202160097SQ20102068985
公開(kāi)日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者胡喜林 申請(qǐng)人:武漢帕沃電源設(shè)備制造有限公司