專利名稱：一種有限雙極性變換器驅動電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種有限雙極性變換器的驅動電路。
背景技術：
傳統(tǒng)正弦脈寬調制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，功率開關管Si、S3的占空比從0-50%變化，S2，S4保持約50%不變。如果 Si，S2用變壓器驅動，Sl由于驅動脈沖占空比的變化而導致驅動電壓幅值的變化，可能會造成Sl的驅動電壓幅值不夠導通的門檻電壓或驅動電壓幅值過高損壞功率開關管。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種有限雙極性變換器驅動電路，用于有限雙極性變換器的功率開關管驅動，克服現(xiàn)有技術所存在的功率開關管Sl的驅動電壓幅值不夠導通的門檻電壓或驅動電壓幅值過高損壞功率開關管的缺陷，實現(xiàn)功率開關管的 ZVS/ZCS 開通。為解決上述技術問題，本實用新型提供一種有限雙極性變換器驅動電路，其技術特征在于，兩個脈寬調制脈沖信號PWM_A和PWM_B是一對周期重復的互補信號，每個信號的占空比小于50%，PWM_A的上升沿在一個周期的開始點，PWM_B的上升沿在一個周期時間的一半處；PWM_A和PWM_B作為輸入，輸出四個脈寬調制信號，其中，兩個型號的占空比隨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動信號；另外兩個占空比保持50%不變，作為有限雙極性變換器的電壓高端功率管的驅動信號，且變換后的型號的周期和時序跟隨PWM_A和PWM_B的周期和時序變化。優(yōu)選的，本實用新型驅動電路包括PWM_A輸入端連接第一開關功率MOS管，第一開關功率MOS管的驅動信號端連接PWM_B輸入端，第一開關功率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兩端，第一變壓器次級連接第一輸出端；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輸入端連接第二開關功率MOS管，第二開關功率MOS管的驅動信號端連接 PWM_A輸入端，第二開關功率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的兩端，第二變壓器次級連接第二輸出端； 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。本實用新型的有限雙極性變換器驅動電路，必然產生對有限雙極性變換器新的驅動模式，即，在電壓高端開關管S1、S2始終用50%的占空比驅動，低端開關管S3、S4占空比變化，克服現(xiàn)有技術所存在的功率開關管Sl的驅動電壓幅值不夠導通的門檻電壓或驅動電壓幅值過高損壞功率開關管的缺陷，實現(xiàn)功率開關管的ZVS/ZCS開通。以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型的技術方案作進一步具體說明。圖1為有限雙極性變換器主電路圖。圖2為本具體實施例的有限雙極性變換器驅動電路圖。圖3為圖2所示電路的驅動下，有限雙極性變換器主電路的時序圖。
具體實施方式
實現(xiàn)本實用新型所提出的將兩個脈寬調制脈沖信號轉換為四個輸出信號，存在多種等效電路。本具體實施方式
就是其中的一種電路，如圖2所示，下面就圖2來說明本實用新型的四個驅動信號如何產生。PWM_A和PWM_B是一對周期重復的互補信號，每個信號的占空比小于50%，PWM_A 的上升沿在一個周期(周期時間用Ts表示)的開始點，PWM_B的上升沿在一個周期時間的一半處(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)時間，防止主電路中同一橋臂的功率開關管同時導通。PWM_A上升沿出現(xiàn)時，開通第二開關功率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，經過第二變壓器T2輸出，相應的驅動信號S2變低。R1，R2阻值很小，Cl快速沖電，第一緩沖器Dl變高，第一反向器D2變低，相應的驅動信號Sl變高。PWMA通過R4對C2充電，由于R4較大，到達第三緩沖器D3的門檻電壓需要一段時間，即死區(qū)時間，經過死區(qū)時間后，D3輸出高電平，相應的驅動信號S4變高。PWM_A下降沿出現(xiàn)時，C4依舊為低電平，S2繼續(xù)維持低電平。C2電容通過VD3、R3 快速放電，D3輸出低電平，相應的驅動信號S4變低，所以S4的占空比隨PWM_A變化。Cl上的電荷無釋放路徑，所以Dl繼續(xù)輸出高電平，相應的驅動信號Sl繼續(xù)維持高電平。PWM_B上升沿出現(xiàn)時。開通第一開關功率MOS管VT1，R2的阻值很小，Cl快速放電， Dl變低，經過第一變壓器Tl輸出，相應的驅動信號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%。余下重復上面的時間過程，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，每個時間段的主電路狀態(tài)如下tl-t2 :tl時刻S4導通，Sl已經導通，變壓器Tm及諧振電感Lr電流正向增加。t2-t3 :t2時刻S4關斷，Sl繼續(xù)導通，流經Lr的電流由于S4關斷，改變路徑經Si， D2續(xù)流，方向不變，對S4上結電容充電，對S2上結電容放電。t3-t4 :t3時刻Sl關斷，同時S2導通，由于S2上的結電容電荷已經釋放和Lr的繼續(xù)續(xù)流，所以S2是零電壓開通。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為功率管的結電容)，在t3-t4時刻可以將Sl的結電容電壓沖電到U，S3 的結電容電壓放到零，則S3為零電壓開通。t4-t5 :t4時刻S3導通，S2已經導通，變壓器Tm及諧振電感Lr電流負向增加。t5-t6 :t5時刻S3關斷，S2繼續(xù)導通，流經Lr的電流由于S3關斷，改變路徑經S2，D1續(xù)流，方向不變，對S3上結電容充電，對S1上結電容放電。t6-t7 :t6時刻S2關斷，同時Sl導通，由于S2上的結電容電荷已經釋放和Lr的繼續(xù)續(xù)流，所以Sl是零電壓開通。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為功率管的結電容)，在t7時刻可以將S2的結電容電壓沖電到U，S4的結電容電壓放到零，則S4為零電壓開通。t7時刻S4導通，重復上述tl_t7過程。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。最后所應說明的是，以上具體實施方式
僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解， 可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
權利要求1. 一種有限雙極性變換器驅動電路，其特征在于，所述驅動電路包括PWM_A輸入端連接第一開關功率MOS管，第一開關功率MOS管的驅動信號端連接PWM_B輸入端，第一開關功率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兩端，第一變壓器次級連接第一輸出端；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輸入端連接第二開關功率MOS管，第二開關功率MOS管的驅動信號端連接PWM_ A輸入端，第二開關功率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的兩端，第二變壓器次級連接第二輸出端；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。
專利摘要本實用新型涉及一種有限雙極性變換器的驅動電路，其特征在于，兩個脈寬調制脈沖信號PWM_A和PWM_B作為輸入，輸出四個脈寬調制信號，其中，兩個型號的占空比隨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動信號；另外兩個占空比保持50%不變，作為有限雙極性變換器的電壓高端功率管的驅動信號，且變換后的型號的周期和時序跟隨PWM_A和PWM_B的周期和時序變化。本實用新型用于有限雙極性變換器的功率開關管驅動，克服現(xiàn)有技術所存在的功率開關管S1的驅動電壓幅值不夠導通的門檻電壓或驅動電壓幅值過高損壞功率開關管的缺陷，實現(xiàn)功率開關管的ZVS/ZCS開通。
文檔編號H02M1/08GK202160097SQ20102068985
公開日2012年3月7日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權日2010年12月30日
發(fā)明者胡喜林 申請人:武漢帕沃電源設備制造有限公司