專利名稱：半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路，特別是涉及一種可以輸出控制信號(hào)控制切換開關(guān)動(dòng)作，達(dá)到電力的轉(zhuǎn)換并傳送信號(hào)的電路。
背景技術(shù)：
日趨復(fù)雜的電子、計(jì)算機(jī)裝置中，電源裝置更顯重要，電源裝置可分為線性方式(linear type)及交換方式(switching type)兩大類，由于線性方式(linear type)其缺點(diǎn)較多，因此，目前產(chǎn)業(yè)界生產(chǎn)的電源裝置，都使用交換方式(switching type)來達(dá)成。
TFT面板背光源的電力供應(yīng)(Power Supply)主要使用直流電(DC)轉(zhuǎn)換成為交流電(AC)的換流電路(Inverter Circuit)來達(dá)成能量的轉(zhuǎn)換及驅(qū)動(dòng)冷陰極螢光燈管(CCFL)的發(fā)光。公知的換流電路(Inverter Circuit)因電路拓?fù)涞牟煌?，一般分有半橋式換流電路、全橋式換流電路及推挽式換流電路等，其為將直流電DC轉(zhuǎn)換成交流電AC的換流電路。
請(qǐng)參考圖1，為公知半橋式換流電路驅(qū)動(dòng)負(fù)載的電路示意圖。變壓器T2將電路區(qū)分成為一次側(cè)的前級(jí)電路201與二次側(cè)的后電路202，一次側(cè)201包括有一直流電源Vcc、兩個(gè)電子開關(guān)Q1、Q2、一半橋式控制芯片TL494、二電容器C1、C2及一隔離變壓器Tr等，二次側(cè)202包括有一負(fù)載(Load)。配合圖2，為公知半橋式控制芯片輸出控制信號(hào)及交流電源電壓波形示意圖。半橋式控制芯片TL494由二個(gè)輸出器D1、D2輸出控制信號(hào)D1-D2通過隔離變壓器Tr用以分別控制Q1、Q2兩個(gè)電子開關(guān)的切換動(dòng)作。兩個(gè)電子開關(guān)Q1、Q2為N溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管或P溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管。通過這兩個(gè)電子開關(guān)Q1、Q2的切換動(dòng)作，將儲(chǔ)存于電容器C1、C2的電能通過一交連電容C3分別傳送至變壓器T2的一次側(cè)端點(diǎn)T21，用以形成一交流電源ac。電容器C1、C2的電壓為直流電源Vcc的一半電壓Vcc/2。該交流電源ac用以提供能量給變壓器T2，并通過變壓器T2將交流電源升壓轉(zhuǎn)換到二次側(cè)202，用以驅(qū)動(dòng)負(fù)載(Load)。
上述說明中，公知的半橋式換流電路需要使用隔離變壓器Tr來控制電子開關(guān)Q1、Q2的切換動(dòng)作，無法由半橋式控制芯片TL494直接驅(qū)動(dòng)電子開關(guān)Q1、Q2。并且，公知的半橋式換流電路使用的電子開關(guān)Q1、Q2同為N溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管或同為P溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管，因此，公知的半橋式換流電路會(huì)造成能量的較大損耗。
請(qǐng)?jiān)俅螀⒖紙D1，由于半橋式換流電路的動(dòng)作原理為第一開關(guān)Q1和第二開關(guān)Q2稍微錯(cuò)開一小段時(shí)間，并輪流地(交替地)作ON/OFF動(dòng)作，因此圖2所示的控制信號(hào)D1-D2需要有一小段的靜時(shí)時(shí)間(dead time)用以避免第一開關(guān)Q1和第二開關(guān)Q2同時(shí)導(dǎo)通而導(dǎo)致變壓器T2的燒毀。并且，控制信號(hào)D1-D2需依照負(fù)載(Load)端的電力需求，進(jìn)而控制改變第一開關(guān)Q1和第二開關(guān)Q2的切換動(dòng)作，用以提供負(fù)載(Load)所需的電力。另外，控制信號(hào)D1-D2需依照負(fù)載(Load)端的各種狀況與本實(shí)用新型產(chǎn)生電路的工作溫度狀況，例如輸出電壓過低、輸出電壓過高、燈管開路或溫度過熱等狀況，進(jìn)而停止第一開關(guān)Q1和第二開關(guān)Q2的切換動(dòng)作，以達(dá)到電路保護(hù)的功能。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路，解決現(xiàn)有技術(shù)無法由半橋式控制芯片直接驅(qū)動(dòng)電子開關(guān)的問題。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路，其特點(diǎn)在于，通過兩電子開關(guān)連接到一變壓器的一次側(cè)端，通過控制兩電子開關(guān)的啟閉，將一直流電源轉(zhuǎn)換為一交流電源，提供給一負(fù)載使用，包括有一與門邏輯單元，作與邏輯運(yùn)算并輸出一第一控制信號(hào)；一與非門邏輯單元，作與非邏輯運(yùn)算并輸出一第二控制信號(hào)；一電路保護(hù)單元，連接于該與門邏輯單元及該與非門邏輯單元，并通過一反饋電路連接到該變壓器的二次側(cè)端，并接收一反饋信號(hào)；一波形產(chǎn)生器，產(chǎn)生一鋸齒波形信號(hào)；一時(shí)鐘產(chǎn)生器，連接于該波形產(chǎn)生器與該與門邏輯單元，并通過一非門連接到該與非門邏輯單元，并依據(jù)該鋸齒波形信號(hào)產(chǎn)生一時(shí)鐘信號(hào)；一執(zhí)行開機(jī)動(dòng)作的軟開機(jī)單元，連接于該時(shí)鐘產(chǎn)生器，接收該時(shí)鐘信號(hào)，并輸出一開機(jī)信號(hào)與一計(jì)數(shù)信號(hào)；
一取樣保持單元，通過一誤差放大器連接到該反饋電路，取得一電壓反饋信號(hào)，并輸出一電壓反饋保持信號(hào)；一第一比較器，連接于該軟開機(jī)單元與該波形產(chǎn)生器，比較該鋸齒波形信號(hào)與該計(jì)數(shù)信號(hào)，輸出一第一比較信號(hào)；一或門邏輯單元，連接于該軟開機(jī)單元、該第一比較器、該與門邏輯單元及該與非門邏輯單元，將該開機(jī)信號(hào)與該第一比較信號(hào)作或邏輯運(yùn)算；一第二比較器，連接于該取樣保持單元、該波形產(chǎn)生器、該與門邏輯單元及該與非門邏輯單元，比較該鋸齒波形信號(hào)與該電壓反饋保持信號(hào)，輸出一第二比較信號(hào)；及一靜時(shí)控制單元，連接于該波形產(chǎn)生器、該與門邏輯單元及該與非門邏輯單元，接收該鋸齒波形信號(hào)，輸出一靜時(shí)調(diào)整信號(hào)。
上述的半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路，其特點(diǎn)在于，還包括一提供固定電流的恒流源，通過一切換開關(guān)連接到該誤差放大器。
上述的半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路，其特點(diǎn)在于，還包括一電壓調(diào)整單元，連接該直流電源并提供給電路工作所需的電力。
上述的半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路，其特點(diǎn)在于，該軟開機(jī)單元包括有一計(jì)數(shù)開機(jī)時(shí)間的計(jì)數(shù)器；及一數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，將開機(jī)時(shí)間以模擬方式輸出。
上述的半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路，其特點(diǎn)在于，該電路保護(hù)單元包括有一低電壓保護(hù)電路，根據(jù)該反饋一信號(hào)，用以作電路的低電壓保護(hù)；一溫度保護(hù)電路，根據(jù)該反饋信號(hào)，用以作電路的過熱保護(hù)；一過電壓保護(hù)電路，根據(jù)該反饋信號(hào)，用以作電路的過電壓保護(hù)；一燈管開路保護(hù)電路，根據(jù)該反饋信號(hào)，用以作負(fù)載開路的保護(hù)。
上述的半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路，其特點(diǎn)在于，該過電壓保護(hù)電路控制該切換開關(guān)的啟閉。
上述的半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路，其特點(diǎn)在于，該負(fù)載為一冷陰極螢光燈管。
本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于1)本實(shí)用新型提供的半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路，可以提供二個(gè)控制信號(hào)，并分別控制半橋式換流電路二個(gè)電子開關(guān)的切換動(dòng)作，使得直流電源轉(zhuǎn)換成為交流電源，并通過變壓器提供電力給負(fù)載使用。
2)本實(shí)用新型通過兩電子開關(guān)連接到一變壓器的一次側(cè)端，用以控制兩電子開關(guān)的啟閉，并將一直流電源切換成一交流電源傳送到變壓器的一次側(cè)端。同時(shí)，利用變壓器產(chǎn)生的漏電感和電容(C1、C2、C5)形成諧振網(wǎng)絡(luò)，用以產(chǎn)生一弦波以提供負(fù)載動(dòng)作所需的電力。另外，利用一反饋電路擷取變壓器二次側(cè)端的負(fù)載狀態(tài)，并通過本實(shí)用新型的處理后，輸出產(chǎn)生控制信號(hào)，以達(dá)到負(fù)載端的電力調(diào)整與保護(hù)。
3)本實(shí)用新型可利用一電源保護(hù)單元，通過反饋電路取得變壓器二次側(cè)負(fù)載(Load)端的各種狀況與本實(shí)用新型產(chǎn)生電路的工作溫度狀況，例如輸出電壓過低、輸出電壓過高、燈管開路或溫度過熱等狀況，進(jìn)而停止兩電子開關(guān)的切換動(dòng)作，以達(dá)到電路保護(hù)的功能。
4)本實(shí)用新型利用一靜時(shí)控制單元取得一固定的靜時(shí)時(shí)間(dead time)，用以避免兩電子開關(guān)同時(shí)導(dǎo)通而導(dǎo)致變壓器短路燒毀。并且，本實(shí)用新型可依照負(fù)載(Load)端的電力需求，進(jìn)而控制改變兩電子開關(guān)的切換動(dòng)作，用以提供負(fù)載(Load)所需的電力。同時(shí)，本實(shí)用新型利用一軟開機(jī)單元進(jìn)行兩電子開關(guān)的切換激活，用以減少激活時(shí)過大的沖擊電流與電壓，而導(dǎo)致二電子開關(guān)的燒毀，并延長(zhǎng)燈管之壽命。
5)本實(shí)用新型還通過一取樣保持單元用以接收負(fù)載(Load)端的電壓反饋信號(hào)，并于每一周期時(shí)鐘信號(hào)執(zhí)行電壓反饋信號(hào)的保持動(dòng)作，進(jìn)而減少公知輸出至負(fù)載的信號(hào)的不平衡現(xiàn)象。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。


圖1為公知半橋式換流電路驅(qū)動(dòng)負(fù)載的電路示意圖；圖2為公知半橋式控制芯片輸出控制信號(hào)及負(fù)載端輸出電壓波形示意圖；圖3為本實(shí)用新型半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路的驅(qū)動(dòng)負(fù)載的電路示意圖；圖4為本實(shí)用新型半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路的電路示意圖；及圖5為本實(shí)用新型半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路的內(nèi)部信號(hào)波形示意圖；其中，附圖標(biāo)記說明如下201-前級(jí)電路202-后級(jí)電路T2-變壓器
1-半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路2-反饋電路4-電源供應(yīng)單元5-負(fù)載102-軟開機(jī)單元104-靜時(shí)控制單元106-時(shí)鐘產(chǎn)生器108-取樣保持單元110-波形產(chǎn)生器112-與門邏輯單元114-與非門邏輯單元116-第一比較器118-第二比較器120-或門邏輯單元122-非門124-電路保護(hù)單元126-誤差放大器128-恒流源130-電壓調(diào)整單元DRV1-第一輸出端DRV2-第二輸出端FB-電壓反饋端CLAMP-檢測(cè)端具體實(shí)施方式
請(qǐng)參考圖3，為本實(shí)用新型半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路驅(qū)動(dòng)負(fù)載的電路示意圖。其中半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路1通過二電子開關(guān)Q3、Q4連接到一變壓器T1之一次側(cè)端，用以控制二電子開關(guān)Q3、Q4的啟閉。半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路1還通過一反饋電路2連接到變壓器T1的二次側(cè)，用以取得負(fù)載5的一反饋信號(hào)。同時(shí)連接于一電源供應(yīng)單元4用以取得一工作電源Vdd(未標(biāo)示)。半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路1由第一輸出端DRV1與第二輸出端DRV2輸出兩控制信號(hào)，并分別控制二電子開關(guān)Q3、Q4的啟閉，用來將電源供應(yīng)單元4提供的一直流電源DC轉(zhuǎn)換成為一交流電源AC，以提供負(fù)載使用。上述說明中，該負(fù)載為一冷陰極螢光燈管(CCFL)。并且，電子開關(guān)Q3為P溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管，電子開關(guān)Q4為N溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其可以改善公知的半橋式換流電路，因?yàn)殡娮娱_關(guān)Q3、Q4同為N溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管或同為P溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管所造成的能量較大損耗。
配合圖3，請(qǐng)參考圖4，為本實(shí)用新型半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路的電路示意圖。本實(shí)用新型半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路1，通過一第一輸出端DRV1連接到電子開關(guān)Q3的控制端，通過一第二輸出端DRV2連接到電子開關(guān)Q4的控制端，一電壓反饋端FB與一檢測(cè)端CLAMP同時(shí)連接到反饋電路2，包括有一與門邏輯單元112，用以作與邏輯運(yùn)算；一與非門邏輯單元114，用以作與非邏輯運(yùn)算；一電路保護(hù)單元124，連接于該與門邏輯單元112與非門邏輯單元114，其利用檢測(cè)端CLAMP連接到圖3的反饋電路2，并通過反饋電路2連接到該變壓器T1的二次側(cè)端；一波形產(chǎn)生器110；一時(shí)鐘產(chǎn)生器106，連接于波形產(chǎn)生器110與該與門邏輯單元112，并通過一非門122連接到該與非門邏輯單元114；一軟開機(jī)單元102，連接于該時(shí)鐘產(chǎn)生器106，用以執(zhí)行開機(jī)動(dòng)作；一取樣保持單元108，通過一誤差放大器126再經(jīng)由電壓反饋端FB連接到該反饋電路2；一第一比較器116，連接于該軟開機(jī)單元102與該波形產(chǎn)生器110；一或門邏輯單元120，連接于該軟開機(jī)單元102、該第一比較器116、該與門邏輯單元112及該與非門邏輯單元114，是執(zhí)行或(OR)的邏輯運(yùn)算；一第二比較器118，連接于該取樣保持單元108、該波形產(chǎn)生器110、該與門邏輯單元112及該與非門邏輯單元114；及一靜時(shí)控制單元104，連接于該波形產(chǎn)生器110、該第一與門邏輯單元112及該與非門邏輯單元114。
上述說明中，本實(shí)用新型的半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路1，還包括有一恒流源128，通過一切換開關(guān)SW連接到該誤差放大器126，用以提供一固定的電流。同時(shí)，還包括有一電壓調(diào)整單元130，通過一工作電源端VDD連接于電源供應(yīng)單元4，取得一直流電源，用以提供半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路1工作所需的電力VCC。
上述說明中，本實(shí)用新型的半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路1的電路保護(hù)單元124，包括有一低電壓保護(hù)電路、一溫度保護(hù)電路、一過電壓保護(hù)電路及一燈管開路保護(hù)電路等。同時(shí)，本實(shí)用新型半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路1的軟開機(jī)單元102，包括有一計(jì)數(shù)器與一數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器。
請(qǐng)參考圖5，為本實(shí)用新型半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路的內(nèi)部信號(hào)波形示意圖。其中橫軸為時(shí)間(t)軸，縱軸為電壓(v)軸。如圖5所示，本實(shí)用新型半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路的內(nèi)部信號(hào)波形包括有一電壓反饋信號(hào)a、一電壓反饋保持信號(hào)b、一鋸齒波形信號(hào)c、一靜時(shí)調(diào)整信號(hào)d、一第二比較信號(hào)e、一計(jì)數(shù)信號(hào)f、一或門信號(hào)g、一時(shí)鐘信號(hào)h、一第一控制信號(hào)i、一第二控制記j、一開機(jī)信號(hào)k及一第一比較信號(hào)m。
配合圖5，請(qǐng)參考圖4，本實(shí)用新型半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路1利用取樣保持單元108通過誤差放大器126，再經(jīng)由電壓回端FB連接到圖3所示的反饋電路2，進(jìn)而取得反饋信號(hào)。該反饋信號(hào)為電壓反饋信號(hào)a。取樣保持單元108將電壓反饋信號(hào)a進(jìn)行保持穩(wěn)定動(dòng)作，使之不再漂動(dòng)，同時(shí)輸出電壓反饋保持信號(hào)b到第二比較器118。取樣保持單元108，依據(jù)每一周期的時(shí)鐘信號(hào)h，用以進(jìn)行電壓反饋信號(hào)a的保持穩(wěn)定動(dòng)作，進(jìn)而輸出電壓反饋保持信號(hào)b。波形產(chǎn)生器110輸出鋸齒波形信號(hào)c，并傳送至?xí)r鐘產(chǎn)生器106，得時(shí)鐘產(chǎn)生器106輸出產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)h。鋸齒波形信號(hào)c同時(shí)傳送至靜時(shí)控制單元104，使得靜時(shí)控制單元104輸出產(chǎn)生靜時(shí)調(diào)整時(shí)鐘d。鋸齒波形信號(hào)c還傳送至第二比較器118，第二比較器118同時(shí)比較鋸齒波形信號(hào)c與電壓反饋保持信號(hào)b，進(jìn)而輸出第二比較信號(hào)e。
復(fù)配合圖5，請(qǐng)參考圖4，本實(shí)用新型半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路1的軟開機(jī)單元102接收時(shí)鐘信號(hào)h，并利用內(nèi)部的計(jì)數(shù)器依據(jù)時(shí)鐘信號(hào)h，用以計(jì)數(shù)預(yù)設(shè)的電路開機(jī)時(shí)間。計(jì)數(shù)后的數(shù)字信號(hào)經(jīng)由軟開機(jī)單元102內(nèi)部的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器處理，使得數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)輸出，該模擬信號(hào)為計(jì)數(shù)信號(hào)f。同時(shí)，當(dāng)軟開機(jī)單元102預(yù)設(shè)的電路開機(jī)時(shí)間到達(dá)時(shí)，軟開機(jī)單元102輸出的開機(jī)信號(hào)k由低電位轉(zhuǎn)成高電位。
復(fù)配合圖5，請(qǐng)參考圖4，本實(shí)用新型半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路1的第一比較器116接收并且比較該鋸齒波形信號(hào)c與計(jì)數(shù)信號(hào)f，進(jìn)而輸出第一比較信號(hào)m并傳送至或門邏輯單元120?；蜷T邏輯單元120同時(shí)接收開機(jī)信號(hào)k與第一比較信號(hào)m，并輸出或門信號(hào)g。
復(fù)配合圖5，請(qǐng)參考圖4，本實(shí)用新型半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路1的第一與門邏輯單元112接收時(shí)鐘信號(hào)h、或門信號(hào)g、第二比較信號(hào)e、靜時(shí)調(diào)整信號(hào)d及電路保護(hù)單元124傳送的保護(hù)信號(hào)，并將之作“與”(AND)邏輯運(yùn)算，用以輸出第一控制信號(hào)i。同時(shí)，與非門邏輯單元114接收或門信號(hào)g、第二比較信號(hào)e、靜時(shí)調(diào)整信號(hào)d及電路保護(hù)單元124傳送的保護(hù)信號(hào)，并通過非門122接收時(shí)鐘信號(hào)h。與非門邏輯單元114將上述接收的信號(hào)作“與非”(NAND)邏輯運(yùn)算，用以輸出第二控制信號(hào)j。
配合圖4，請(qǐng)參考圖5，于時(shí)間t0-t1時(shí)，鋸齒波形信號(hào)c分別通過靜時(shí)控制單元104與時(shí)鐘產(chǎn)生器106輸出靜時(shí)調(diào)整信號(hào)d與時(shí)鐘信號(hào)h，靜時(shí)調(diào)整信號(hào)d的靜時(shí)時(shí)間為td，此時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)h為高電位。由于電壓反饋保持信號(hào)b大于鋸齒波形信號(hào)c，所以第二比較器118輸出的第二比較信號(hào)e為高電位。還有，鋸齒波形信號(hào)c大于計(jì)數(shù)信號(hào)f，所以第一比較器116輸出的第一比較信號(hào)m為低電位。同時(shí)，由于預(yù)設(shè)的開機(jī)時(shí)間尚未到達(dá)，因此開機(jī)信號(hào)k為低電位。因?yàn)殚_機(jī)信號(hào)k與第一比較信號(hào)m同為低電位，所以或門邏輯單元120輸出的或門信號(hào)g為低電位，因此，在時(shí)間t0-t1時(shí)，與門邏輯電路112輸出的第一控制信號(hào)i為低電位，并且與非門邏輯電路114輸出的第二控制信號(hào)j為高電位。
配合圖4，請(qǐng)參考圖5，于時(shí)間t1-t2，此時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)h為低電位，并且靜時(shí)調(diào)整信號(hào)d為低電位。電路輸出的控制信號(hào)與時(shí)間t0-t1時(shí)相同，即，與門邏輯電路112輸出的第一控制記i為低電位，并且與非門邏輯電路114輸出的第二控制信號(hào)j為高電位。
配合圖4，請(qǐng)參考圖5，于時(shí)間t2-t3，時(shí)鐘信號(hào)h仍為低電位，并且靜時(shí)調(diào)整信號(hào)d為高電位。由于電壓反饋保持信號(hào)b仍大于鋸齒波形信號(hào)c，所以第二比較器e為高電位。并且，鋸齒波形信號(hào)c小于計(jì)數(shù)信號(hào)f，所以第一比較器116輸出的第一比較信號(hào)m為高電位。同時(shí)，由于預(yù)設(shè)的開機(jī)時(shí)間尚未到達(dá)，因此開機(jī)信號(hào)k為低電位。因?yàn)殚_機(jī)信號(hào)k與第一比較信號(hào)m同為高電位，所以或門邏輯單元120輸出的或門信號(hào)g為高電位。因此，在時(shí)間t2-t3時(shí)，與門邏輯電路112輸出的第一控制信號(hào)i仍為低電位，與非門邏輯電路114輸出的第二控制信號(hào)j為低電位。
配合圖4，請(qǐng)參考圖5，于時(shí)間t3-t4，此時(shí)電路輸出的控制信號(hào)與時(shí)間t0-t1時(shí)相同，即，與門邏輯電路112輸出的第一控制記i為低電位，并且與非門邏輯電路114輸出的第二控制信號(hào)j為高電位。
配合圖4，請(qǐng)參考圖5，于時(shí)間t4-t5，此時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)h為高電位，并且靜時(shí)調(diào)整信號(hào)d為高電位。由于電壓反饋保持信號(hào)b仍大于鋸齒波形信號(hào)c，所以第二比較器118輸出的第二比較信號(hào)e為高電位。并且，鋸齒波形信號(hào)c小于計(jì)數(shù)信號(hào)f，所以第一比較器116輸出的第一比較信號(hào)m為高電位。同時(shí)，由于預(yù)設(shè)的開機(jī)時(shí)間尚未到達(dá)，因此開機(jī)信號(hào)k為低電位。因?yàn)榈谝槐容^記m為高電位，所以或門邏輯單元120輸出的或門信號(hào)g為高電位。因此在時(shí)間t4-t5時(shí)，與門邏輯電路112輸出的第一控制信號(hào)I和與非門邏輯電路114輸出的第二控制信號(hào)j皆為高電位。
配合圖4，請(qǐng)參考圖5，于時(shí)間t5-t6，此時(shí)電路輸出的控制信號(hào)與時(shí)間t0-t1時(shí)相同，即，與門邏輯電路112輸出的第一控制信號(hào)i為低電位，并且與非門邏輯電路114輸出的第二控制信號(hào)j為高電位。
配合圖4，請(qǐng)參考圖5，于時(shí)間t6-t7，時(shí)鐘信號(hào)h為低電位，并且靜時(shí)調(diào)整信號(hào)d為高電位。由于電壓反饋保持信號(hào)b大于鋸齒波形信號(hào)c，所以第二比較器118輸出的第二比較信號(hào)e為高電位。并且，鋸齒波形信號(hào)c小于計(jì)數(shù)信號(hào)f，所以第一比較器116輸出的第一比較信號(hào)m為高電位。同時(shí)，由于預(yù)設(shè)的開機(jī)時(shí)間尚未到達(dá)，因此開機(jī)信號(hào)k為低電位。因?yàn)榈谝槐容^信號(hào)m為高電位，所以或門邏輯單元120輸出的或門信號(hào)g為高電位。因此，在時(shí)間t6-t7時(shí)，與門邏輯電路112輸出的第一控制信號(hào)i為低電位，與非門邏輯電路114輸出的第二控制信號(hào)j為低電位。
配合圖4，請(qǐng)參考圖5，于時(shí)間t7-t8，此時(shí)電路輸出的控制信號(hào)與時(shí)間t0-t1時(shí)相同，即，與門邏輯電路112輸出的第一控制信號(hào)i為低電位，并且與非門邏輯電路114輸出的第二控制信號(hào)j為高電位。
配合圖4，請(qǐng)參考圖5，于時(shí)間t0-t8為電路的開機(jī)時(shí)間。于時(shí)間t8以后，與門邏輯電路112和與非門邏輯電路114輸出的第一控制信號(hào)i與第二控制信號(hào)j會(huì)受到時(shí)鐘信號(hào)h、靜時(shí)調(diào)整信號(hào)d及第二比較信號(hào)e的影響而改變。
上述說明中，在時(shí)間t8時(shí)，電路到達(dá)預(yù)設(shè)的開機(jī)時(shí)間，此時(shí)，開機(jī)信號(hào)k由低電位上升為高電位，因此，或門邏輯單元120輸出的或門信號(hào)g為高電位，所以電路的第一控制信號(hào)i于開機(jī)后，由時(shí)鐘信號(hào)h、靜時(shí)調(diào)整信號(hào)d及第二比較信號(hào)e作“與”邏輯運(yùn)算獲得。第二控制信號(hào)j于開機(jī)后，由反向的時(shí)鐘信號(hào)h、靜時(shí)調(diào)整信號(hào)d及第二比較信號(hào)e作“與非”(NAND)邏輯運(yùn)算獲得。
配合圖4，請(qǐng)參考圖5，電路保護(hù)單元124通過圖3所示的授電路2，檢測(cè)負(fù)載5的工作情況，當(dāng)負(fù)載5的電壓過低、電壓過高或燈管無法點(diǎn)亮而開路時(shí)，電路保護(hù)單元124會(huì)開始動(dòng)作。電路保護(hù)單元124包括有低電壓保護(hù)電路、溫度保護(hù)電路、過電壓保護(hù)電路及燈管開路保護(hù)電路，通過反饋電路2取得一反饋信號(hào)，并輸出一除能信號(hào)傳送至與門邏輯單元112和與非門邏輯單元114，使得電路輸出的第一控制信號(hào)i和第二控制信號(hào)j得以除能，并停止動(dòng)作。
上述說明中，當(dāng)負(fù)載5過電壓時(shí)，過電壓保護(hù)電路控制切換開關(guān)SW動(dòng)作導(dǎo)通(ON)，使得恒流源128固定的電流可以流入一電阻(未標(biāo)示)，進(jìn)而取得一比參考電壓Vr還高的電壓。此時(shí)，誤差放大器126輸出的電壓反饋信號(hào)a降到低電位。因此電壓反饋保持信號(hào)b同時(shí)為低電位，并且第二比較器118輸出的第二比較信號(hào)e為低電位，進(jìn)而使得與門邏輯單元112和與非門邏輯單元114輸出的第一控制信號(hào)i與第二控制信號(hào)j為低電位除能狀態(tài)，而達(dá)到負(fù)載5的過電壓保護(hù)。
如上述說明，當(dāng)過電壓故障除去后，過電壓保護(hù)電路控制切換開關(guān)SW開路(OFF)，此時(shí)電路恢復(fù)正常的工作狀態(tài)。
綜上所述，本實(shí)用新型提供的一種半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路，其可以提供兩個(gè)控制信號(hào)，并分別控制半橋式換流電路的兩個(gè)電子開關(guān)的切換動(dòng)作。同時(shí)，本實(shí)用新型可利用電源保護(hù)單元，通過反饋電路取得變壓器二次側(cè)負(fù)載端的各種狀況與本實(shí)用新型的產(chǎn)生電路的工作溫度狀況，例如輸出電壓過低、輸出電壓過高、燈管開路或溫度過熱等狀況，進(jìn)而停止兩電子開關(guān)的切換動(dòng)作，以達(dá)到電路保護(hù)的功能。
另外，本實(shí)用新型利用靜時(shí)控制單元取得固定的靜時(shí)時(shí)間(dead time)，用以避免兩電子開關(guān)同時(shí)導(dǎo)通而導(dǎo)致變壓器短路燒毀。并且，本實(shí)用新型可依照負(fù)載端的電力需求，進(jìn)而控制改變兩電子開關(guān)的切換動(dòng)作，用以提供負(fù)載所需的電力。同時(shí)，本實(shí)用新型利用軟開機(jī)單元用以進(jìn)行兩電子開關(guān)的切換激活，進(jìn)而減少激活時(shí)過大的沖擊電流與電壓，而導(dǎo)致電子開關(guān)的燒毀，并延長(zhǎng)燈管的壽命。
同時(shí)，本實(shí)用新型還通過取樣保持單元用以接收負(fù)載(Load)端的電壓反饋信號(hào)，并于第一周期時(shí)鐘信號(hào)執(zhí)行電壓反饋信號(hào)的保持動(dòng)作，進(jìn)而改善公知的輸出至負(fù)載的信號(hào)不平衡現(xiàn)象。并改善公知半橋式換流電路中，因?yàn)閮呻娮娱_關(guān)同為N溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管或同為P溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管所造成的能量較大損耗的問題。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非用來限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍；凡是依本實(shí)用新型所作的等效變化與修改，都被本實(shí)用新型的專利范圍所涵蓋。
權(quán)利要求1.一種半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征在于，通過兩電子開關(guān)連接到一變壓器的一次側(cè)端，通過控制兩電子開關(guān)的啟閉，將一直流電源轉(zhuǎn)換為一交流電源，提供給一負(fù)載使用，包括有一與門邏輯單元，作與邏輯運(yùn)算并輸出一第一控制信號(hào)；一與非門邏輯單元，作與非邏輯運(yùn)算并輸出一第二控制信號(hào)；一電路保護(hù)單元，連接于該與門邏輯單元及該與非門邏輯單元，并通過一反饋電路連接到該變壓器的二次側(cè)端，并接收一反饋信號(hào)；一波形產(chǎn)生器，產(chǎn)生一鋸齒波形信號(hào)；一時(shí)鐘產(chǎn)生器，連接于該波形產(chǎn)生器與該與門邏輯單元，并通過一非門連接到該與非門邏輯單元，并依據(jù)該鋸齒波形信號(hào)產(chǎn)生一時(shí)鐘信號(hào)；一執(zhí)行開機(jī)動(dòng)作的軟開機(jī)單元，連接于該時(shí)鐘產(chǎn)生器，接收該時(shí)鐘信號(hào)，并輸出一開機(jī)信號(hào)與一計(jì)數(shù)信號(hào)；一取樣保持單元，通過一誤差放大器連接到該反饋電路，取得一電壓反饋信號(hào)，并輸出一電壓反饋保持信號(hào)；一第一比較器，連接于該軟開機(jī)單元與該波形產(chǎn)生器，比較該鋸齒波形信號(hào)與該計(jì)數(shù)信號(hào)，輸出一第一比較信號(hào)；一或門邏輯單元，連接于該軟開機(jī)單元、該第一比較器、該與門邏輯單元及該與非門邏輯單元，將該開機(jī)信號(hào)與該第一比較信號(hào)作或邏輯運(yùn)算；一第二比較器，連接于該取樣保持單元、該波形產(chǎn)生器、該與門邏輯單元及該與非門邏輯單元，比較該鋸齒波形信號(hào)與該電壓反饋保持信號(hào)，輸出一第二比較信號(hào)；及一靜時(shí)控制單元，連接于該波形產(chǎn)生器、該與門邏輯單元及該與非門邏輯單元，接收該鋸齒波形信號(hào)，輸出一靜時(shí)調(diào)整信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征在于，還包括一提供固定電流的恒流源，通過一切換開關(guān)連接到該誤差放大器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征在于，還包括一電壓調(diào)整單元，連接該直流電源并提供給電路工作所需的電力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征在于，該軟開機(jī)單元包括有一計(jì)數(shù)開機(jī)時(shí)間的計(jì)數(shù)器；及一數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，將開機(jī)時(shí)間以模擬方式輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征在于，該電路保護(hù)單元包括有一低電壓保護(hù)電路；一溫度保護(hù)電路；一過電壓保護(hù)電路；及一燈管開路保護(hù)電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征在于，該過電壓保護(hù)電路控制該切換開關(guān)的啟閉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征在于，該負(fù)載為一冷陰極螢光燈管。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種半橋式控制信號(hào)產(chǎn)生電路，通過兩電子開關(guān)連接到一變壓器的一次側(cè)端，用以控制兩電子開關(guān)的啟閉，將一直流電源轉(zhuǎn)換為一交流電源，提供給一負(fù)載使用，包括有一與門邏輯單元；一與非門邏輯單元；一電路保護(hù)單元；一波形產(chǎn)生器；一時(shí)鐘產(chǎn)生器；一軟開機(jī)單元；一取樣保持單元；一第一比較器；一或門邏輯單元；一第二比較器；一靜時(shí)控制單元。本實(shí)用新型能夠直接控制驅(qū)動(dòng)半橋式電路架構(gòu)的切換開關(guān)動(dòng)作。
文檔編號(hào)H03K17/00GK2691167SQ20042000762
公開日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2004年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月29日
發(fā)明者王耀震 申請(qǐng)人:尼克森微電子股份有限公司