專(zhuān)利名稱(chēng)：由功率mosfet構(gòu)成的雙向?qū)ǖ哪孀兤鞯闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于逆變器領(lǐng)域，涉及低壓、大電流感性負(fù)載逆變器， 具體說(shuō)是一種由功率MOSFET構(gòu)成的雙向?qū)ǖ哪孀兤鳌?br> 背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的逆變器在感性負(fù)載時(shí)，當(dāng)功率器件(如功率MOSFET)由導(dǎo) 通狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榻刂箷r(shí)，為了不使感性負(fù)載電流突變，無(wú)功電流通過(guò)同橋 臂另一功率器件的體內(nèi)二極管續(xù)流。當(dāng)功率器件由截止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通 時(shí)，續(xù)流二極管流過(guò)反向恢復(fù)電流，這個(gè)反向恢復(fù)電流又流過(guò)開(kāi)通的功 率器件，這個(gè)電流不流經(jīng)負(fù)載。所以，不是有功成分，但給正在開(kāi)通的 功率器件造成電流沖擊。
因?yàn)楣β蔒OSFET的導(dǎo)通電阻以毫歐計(jì)，所以，導(dǎo)通損耗僅在十 瓦級(jí)，由于功率MOSFET的開(kāi)通和關(guān)斷時(shí)間僅數(shù)百納秒，所以其開(kāi)關(guān)損 耗僅以瓦計(jì)。因此，低電壓、大電流逆變器的功率器件首選功率MOSFET。 但是功率MOSFET的體內(nèi)二極管正向?qū)▔航稻?. 2—1. 6伏之間，因 此，在低占空比作PWM模式工作時(shí)，續(xù)流損耗比導(dǎo)通損耗加開(kāi)關(guān)損耗之 和高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，傳統(tǒng)的方法是在非調(diào)制側(cè)增 加功率MS0FET數(shù)量，以減小每個(gè)續(xù)流二極管中續(xù)流電流平均值來(lái)降低 續(xù)流損耗；或者在非調(diào)制側(cè)并聯(lián)導(dǎo) 壓降小的肖特基二極管來(lái)降低續(xù)流 損耗。上述的傳統(tǒng)方法既增加了成本，又對(duì)降低損耗的效果也不甚明顯。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種低成本，高效率的由功率MOSFET構(gòu)成的
雙向?qū)ǖ哪孀兤鳌?br> 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案。 利用功率MOSFET在導(dǎo)通時(shí)允許雙方電流通過(guò)的特點(diǎn)，在單邊P麗
模式吋，其同橋臂另一側(cè)的功率MOSFET做/P麗工作，使續(xù)流電流流過(guò)
功率M0SFET。對(duì)于雙側(cè)P麗模式時(shí)，同樣可使用互為/P醫(yī)模式工作。 本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，既不增加成本，又降低了續(xù)流損耗、
提高了逆變器效率。


圖1為功率MOSFET構(gòu)成的雙向?qū)孀兤鹘Y(jié)構(gòu)框圖。 圖2為功率MS0FET調(diào)制波形。
具體實(shí)施方式

參見(jiàn)圖1所示，其中電感L為負(fù)載。信號(hào)DT1、 DT2為所要加入 的死區(qū)時(shí)間，若不加此死區(qū)時(shí)間容易造成上下管子直通而使電源短路。 驅(qū)動(dòng)信號(hào)VI加到Q6管子上，驅(qū)動(dòng)信號(hào)V2加到Q3管子上。MOSFET工作 在兩兩導(dǎo)通方式，導(dǎo)通順序?yàn)镼1Q5—Q1Q6—Q2Q6—Q2Q4—Q3Q4—Q3Q5 —Q1Q5，逆變橋的輸出通過(guò)調(diào)整下橋PWM脈寬實(shí)現(xiàn)，P麗頻率一般設(shè)置 為固z以上。
當(dāng)逆變橋工作在某一相時(shí)f假設(shè)Q2和Q6)，在每 一個(gè)P麗周期內(nèi)， 有兩種工作狀態(tài)
狀態(tài)1: Q2和Q6導(dǎo)通，且Q6作P麗方式工作。電流Tl經(jīng)Q2、負(fù) 載線圈U Q6、到地。狀態(tài)2: Q6關(guān)斷，Q3以/PWM方式導(dǎo)通，電流12流經(jīng)負(fù)載線圏L、 Q2、 Q3，此狀態(tài)為續(xù)流狀態(tài)。
通過(guò)分析和計(jì)算可以知道，當(dāng)逆變橋利用上管體內(nèi)二極管或利用 肖特基二極管方式續(xù)流的吋候，整個(gè)控制器的損耗要比利用開(kāi)通M0SFE T本身的工作方式要大很多。
權(quán)利要求1、由功率MOSFET構(gòu)成的雙向?qū)ǖ哪孀兤鳎涮卣髟谠谟谒龅哪孀兤饔晒β蔒OSFET構(gòu)成；其連接關(guān)系為Q1、Q2、Q3的漏極相連連接到電源的正極；Q4、Q5、Q6的源極相連連接到電源的地；由Q1源極和Q4的漏極相連接構(gòu)成一個(gè)半橋，中間節(jié)點(diǎn)接負(fù)載；由Q2的源極和Q5的漏極相連接構(gòu)成一個(gè)半橋，中間節(jié)點(diǎn)接負(fù)載；由Q3源極和Q6的漏極相連接構(gòu)成一個(gè)半橋，中間節(jié)點(diǎn)接負(fù)載；R1、R2、R3、R4、R5、R6分別為Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6的柵極電阻。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的由功率MOSFET構(gòu)成的雙向?qū)ǖ哪孀兤鳎?其特征在在于V1信號(hào)是由PWM和DT1信號(hào)相"與"以后合成的信號(hào)， V2信號(hào)是由/PM和DT2信號(hào)相"與"以后合成的信號(hào)；V1信號(hào)加與R4 或R5或R6的一端，V2信號(hào)加與Rl或R2或R3的一端。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種由功率MOSFET構(gòu)成的雙向?qū)ǖ哪孀兤鳌Ｔ诘驼伎毡茸鱌WM模式工作時(shí)，續(xù)流損耗比導(dǎo)通損耗加開(kāi)關(guān)損耗之和高出一個(gè)數(shù)量級(jí)，為了解決這個(gè)問(wèn)題，傳統(tǒng)的方法是在非調(diào)制側(cè)增加功率MSOFET數(shù)量，以減小每個(gè)續(xù)流二極管中續(xù)流電流平均值來(lái)降低續(xù)流損耗；或者在非調(diào)制側(cè)并聯(lián)導(dǎo)通壓降小的肖特基二極管來(lái)降低續(xù)流損耗，這樣既增加了成本，又對(duì)降低損耗的效果也不甚明顯。本實(shí)用新型利用功率MOSFET在導(dǎo)通時(shí)允許雙方電流通過(guò)的特點(diǎn)，在單邊PWM模式時(shí)，其同橋臂另一側(cè)的功率MOSFET做/PWM工作，使續(xù)流電流流過(guò)功率MOSFET。因而本實(shí)用新型既不增加成本，又降低了續(xù)流損耗、提高了逆變器效率。
文檔編號(hào)H02M7/5387GK201383764SQ20082022268
公開(kāi)日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2008年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者洪 劉, 劉大椿, 操 楊, 段志華, 胡巖長(zhǎng) 申請(qǐng)人:西安尤奈特電機(jī)控制技術(shù)有限公司