一種方波逆變器全橋輸出電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及電子【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種逆變電路。一種方波逆變器全橋輸出電路，包括，正電壓工作電路，可控制地向輸出端輸出正電壓；負(fù)電壓工作電路，可控制地向輸出端輸出負(fù)電壓；開(kāi)關(guān)器件組，于驅(qū)動(dòng)信號(hào)作用下控制正電壓工作電路與負(fù)電壓工作電路的切換；驅(qū)動(dòng)電路，包括第一驅(qū)動(dòng)電路，包括多個(gè)晶體管組成的第一晶體管放大電路，于一第一脈沖調(diào)制信號(hào)作用下產(chǎn)生第一組驅(qū)動(dòng)信號(hào)；和/或，第二驅(qū)動(dòng)電路，包括多個(gè)晶體管組成的第二晶體管放大電路，于一第二脈沖調(diào)制信號(hào)作用下產(chǎn)生一第二組驅(qū)動(dòng)信號(hào)。本實(shí)用新型利用三極管的放大特性，加速低頻開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)的上升沿和下降沿的速度，提高了場(chǎng)效應(yīng)管抗大電流的沖擊力；同時(shí)實(shí)現(xiàn)短路和啟動(dòng)能力的平衡。
【專利說(shuō)明】一種方波逆變器全橋輸出電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種逆變電路。

【背景技術(shù)】
[0002]逆變電路的應(yīng)用非常廣泛，通過(guò)已有的各種直流電源，如蓄電池、干電池、太陽(yáng)能電池等向交流負(fù)載供電時(shí)，需要逆變電路來(lái)實(shí)現(xiàn)電源轉(zhuǎn)換；方波逆變是一種低成本、簡(jiǎn)單的變換方式，現(xiàn)有的逆變電路全橋輸出的兩個(gè)上管是和脈寬調(diào)制信號(hào)同相的，其導(dǎo)通寬度決定輸出有效電壓的高低，也就是上管從打開(kāi)時(shí)到截止時(shí)都向負(fù)載提供輸入端的電壓。場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通先經(jīng)過(guò)放大區(qū)再經(jīng)過(guò)飽和導(dǎo)通區(qū)，開(kāi)關(guān)管經(jīng)過(guò)放大區(qū)時(shí)間的長(zhǎng)短決定場(chǎng)效應(yīng)管發(fā)熱溫度的高低，時(shí)間越長(zhǎng)溫度越高，場(chǎng)效應(yīng)管耐受大電流沖擊的能力就越小，越容易損壞，現(xiàn)有的電路結(jié)構(gòu)在逆變器輸出短路時(shí)容易損耗開(kāi)關(guān)管，使得短路和啟動(dòng)能力很難平衡，生產(chǎn)調(diào)試難度增大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于，提供一種方波逆變器全橋輸出電路，解決以上技術(shù)問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0005]—種方波逆變器全橋輸出電路，其中，包括，
[0006]輸入端；
[0007]輸出端；
[0008]接地端；
[0009]正電壓工作電路，可切換地連接于所述輸入端、所述輸出端和所述接地端之間，可控制地向所述輸出端輸出正電壓；
[0010]負(fù)電壓工作電路，可切換地連接于所述輸入端、所述輸出端和所述接地端之間，可控制地向所述輸出端輸出負(fù)電壓；
[0011]開(kāi)關(guān)器件組，設(shè)置于所述輸入端、所述輸出端及所述接地端之間的電路上，于驅(qū)動(dòng)信號(hào)作用下控制所述正電壓工作電路與所述負(fù)電壓工作電路的切換；
[0012]驅(qū)動(dòng)電路，用以產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，包括，
[0013]第一驅(qū)動(dòng)電路，包括多個(gè)晶體管組成的第一晶體管放大電路，于一第一脈沖調(diào)制信號(hào)作用下產(chǎn)生第一組驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0014]和/ 或，
[0015]第二驅(qū)動(dòng)電路，包括多個(gè)晶體管組成的第二晶體管放大電路，于一第二脈沖調(diào)制信號(hào)作用下產(chǎn)生一第二組驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0016]進(jìn)一步地，所述第一晶體管放大電路包括，
[0017]第一晶體管，所述第一晶體管的基極通過(guò)一第一電阻連接所述第一脈沖調(diào)制信號(hào)，所述第一晶體管的發(fā)射極接地，所述第一晶體管的集電極通過(guò)一第二電阻連接電源電壓；
[0018]第二晶體管，所述第二晶體管的基極連接所述第一晶體管的集電極，所述第二晶體管的集電極通過(guò)第一二極管連接所述電源電壓，所述第二晶體管的發(fā)射極通過(guò)一第三電阻輸出所述第一組驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的至少一個(gè)；
[0019]第三晶體管，所述第三晶體管的基極與所述第二晶體管的基極連接，所述第三晶體管的發(fā)射極連接所述第二晶體管的發(fā)射極，所述第三晶體管的集電極通過(guò)一第一電容連接所述第二晶體管的集電極。
[0020]進(jìn)一步地，所述第二晶體管放大電路包括，
[0021]第四晶體管，所述第四晶體管的基極通過(guò)一第四電阻連接所述第二脈沖調(diào)制信號(hào)，所述第四晶體管的發(fā)射極接地，所述第四晶體管的集電極通過(guò)一第五電阻連接電源電壓；
[0022]第五晶體管，所述第五晶體管的基極連接所述第四晶體管的集電極，所述第五晶體管的集電極通過(guò)第二二極管連接所述電源電壓，所述第五晶體管的發(fā)射極通過(guò)一第六電阻輸出所述第二組驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的至少一個(gè)；
[0023]第六晶體管，所述第六晶體管的基極與所述第五晶體管的基極連接，所述第六晶體管的發(fā)射極連接所述第五晶體管的發(fā)射極，所述第六晶體管的集電極通過(guò)一第二電容連接所述第五晶體管的集電極。
[0024]進(jìn)一步地，所述輸出端包括第一端、第二端，所述第一端和所述第二端之間并聯(lián)一濾波電容。
[0025]進(jìn)一步地,所述正電壓工作電路包括，
[0026]第一開(kāi)關(guān)支路，可控制地連接所述輸入端至所述第一端，所述第一開(kāi)關(guān)
[0027]支路的控制端連接所述第一驅(qū)動(dòng)電路的輸出端；
[0028]第二開(kāi)關(guān)支路，可控制地連接所述第二端至所述接地端，所述第二開(kāi)關(guān)
[0029]支路的控制端連接所述第二脈沖調(diào)制信號(hào)。
[0030]進(jìn)一步地，所述負(fù)電壓工作電路包括，
[0031]第三開(kāi)關(guān)支路，可控制地連接所述第一端與所述接地端，所述第三開(kāi)關(guān)
[0032]支路的控制端連接所述第一脈沖調(diào)制信號(hào)；
[0033]第四開(kāi)關(guān)支路，可控制地連接所述輸入端與所述第二端，所述第四開(kāi)關(guān)
[0034]支路的控制端連接所述第二驅(qū)動(dòng)電路的輸出端。
[0035]有益效果:由于采用以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型利用三極管的放大特性，加速低頻開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)的上升沿和下降沿的速度，提高了場(chǎng)效應(yīng)管抗大電流的沖擊力；同時(shí)實(shí)現(xiàn)短路和啟動(dòng)能力的平衡，適合批量生產(chǎn)，易于調(diào)試。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0036]圖1為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0037]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0038]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0039]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為本實(shí)用新型的限定。
[0040]參照?qǐng)D1，一種方波逆變器全橋輸出電路，其中，包括，
[0041]輸入端HV ;
[0042]輸出端AC;
[0043]接地端GNDl ；
[0044]正電壓工作電路，可切換地連接于輸入端HV、輸出端AC和接地端GNDl之間，可控制地向輸出端AC輸出正電壓；
[0045]負(fù)電壓工作電路，可切換地連接于輸入端HV、輸出端AC和接地端GNDl之間，可控制地向輸出端AC輸出負(fù)電壓；
[0046]開(kāi)關(guān)器件組，設(shè)置于輸入端HV、輸出端AC及接地端GNDl之間的電路上，于驅(qū)動(dòng)信號(hào)作用下控制正電壓工作電路與負(fù)電壓工作電路的切換；
[0047]驅(qū)動(dòng)電路，用以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，包括，
[0048]第一驅(qū)動(dòng)電路，包括多個(gè)晶體管組成的第一晶體管放大電路，于一第一脈沖調(diào)制信號(hào)PWMl作用下產(chǎn)生第一組驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0049]和/ 或，
[0050]第二驅(qū)動(dòng)電路，包括多個(gè)晶體管組成的第二晶體管放大電路，于一第二脈沖調(diào)制信號(hào)PWM2作用下產(chǎn)生一第二組驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0051 ] 作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選的實(shí)施例，第一晶體管放大電路包括，
[0052]第一晶體管NI，第一晶體管NI的基極通過(guò)一第一電阻R3連接第一脈沖調(diào)制信號(hào)PWM1，第一晶體管NI的發(fā)射極接地GND2，第一晶體管NI的集電極通過(guò)一第二電阻ROl連接電源電壓；電源電壓可以為15V ；
[0053]第二晶體管N01，第二晶體管NOl的基極連接第一晶體管NI的集電極，第二晶體管NOl的集電極通過(guò)第一二極管Dl連接電源電壓，第二晶體管NOl的發(fā)射極通過(guò)一第三電阻R2輸出第一組驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的至少一路驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0054]第三晶體管POl，第三晶體管POl的基極與第二晶體管NOl的基極連接，第三晶體管POl的發(fā)射極連接第二晶體管NOl的發(fā)射極，第三晶體管POl的集電極通過(guò)一第一電容El連接第二晶體管NOl的集電極。
[0055]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選的實(shí)施例，第二晶體管放大電路包括，
[0056]第四晶體管N2，第四晶體管N2的基極通過(guò)一第四電阻R6連接第二脈沖調(diào)制信號(hào)PWM2，第四晶體管N2的發(fā)射極接地GND2，第四晶體管N2的集電極通過(guò)一第五電阻R02連接電源電壓；
[0057]第五晶體管N02，第五晶體管N02的基極連接第四晶體管N2的集電極，第五晶體管N02的集電極通過(guò)第二二極管D2連接電源電壓，第五晶體管N02的發(fā)射極通過(guò)一第六電阻R5輸出第二組驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的至少一路驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0058]第六晶體管P02，第六晶體管P02的基極與第五晶體管N02的基極連接，第六晶體管P02的發(fā)射極連接第五晶體管N02的發(fā)射極，第六晶體管P02的集電極通過(guò)一第二電容E2連接第五晶體管N02的集電極。
[0059]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選的實(shí)施例，第一二極管Dl的陽(yáng)極連接電源電壓，第一二極管Dl的陰極連接第二晶體管NOl的集電極；
[0060]第二二極管D2的陽(yáng)極連接電源電壓，第二二極管D2的陰極連接第五晶體管N02的集電極。
[0061]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選的實(shí)施例，輸出端AC包括第一端、第二端,第一端和第二端之間并聯(lián)一濾波電容C。
[0062]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選的實(shí)施例，正電壓工作電路可以包括，第一開(kāi)關(guān)支路，可控制地連接輸入端HV至第一端，第一開(kāi)關(guān)支路的控制端連接第一驅(qū)動(dòng)電路的輸出端，SP，第一驅(qū)動(dòng)電路的輸出經(jīng)第三電阻R2連接第一開(kāi)關(guān)支路的控制端；
[0063]第二開(kāi)關(guān)支路，可控制地連接第二端至接地端GND1，第二開(kāi)關(guān)支路的控制端連接第二脈沖調(diào)制信號(hào)PWM2。
[0064]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選的實(shí)施例，負(fù)電壓工作電路可以包括，
[0065]第三開(kāi)關(guān)支路，可控制地連接第一端與接地端GND1，第三開(kāi)關(guān)支路的控制端連接第一脈沖調(diào)制信號(hào)PWMl ；
[0066]第四開(kāi)關(guān)支路，可控制地連接輸入端HV與第二端，第四開(kāi)關(guān)支路的控制端連接第二驅(qū)動(dòng)電路的輸出端，即，第二驅(qū)動(dòng)電路的輸出經(jīng)第六電阻R5連接第四開(kāi)關(guān)支路的控制端。
[0067]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選的實(shí)施例，第一開(kāi)關(guān)支路包括第一開(kāi)關(guān)管M1，第二開(kāi)關(guān)支路包括第二開(kāi)關(guān)管M4，第三開(kāi)關(guān)支路包括第三開(kāi)關(guān)管M2，第四開(kāi)關(guān)支路包括第四開(kāi)關(guān)管M3，上述的開(kāi)關(guān)管優(yōu)選采用N溝道M0SFET。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選的實(shí)施例，其中第一開(kāi)關(guān)管Ml的漏極連接輸入端HV，第一開(kāi)關(guān)管Ml的源極連接第三開(kāi)關(guān)管M2的漏極，其相連接的點(diǎn)還連接第三晶體管POl的集電極及輸出端AC的第一端；第一開(kāi)關(guān)管Ml的柵極連接第三電阻R2 ;第三開(kāi)關(guān)管M2的源極連接接地端GNDl，第三開(kāi)關(guān)管M2的柵極連接第一脈沖調(diào)制信號(hào)PWMl ；
[0068]第四開(kāi)關(guān)管M3的漏極連接輸入端HV，第四開(kāi)關(guān)管M3的源極連接第二開(kāi)關(guān)管M4的漏極，其相連接的點(diǎn)還連接第六晶體管P02的集電極及輸出端AC的第二端；第二開(kāi)關(guān)管M4的源極連接接地端GND1，第二開(kāi)關(guān)管M4的柵極連接第二脈沖調(diào)制信號(hào)PWM2。
[0069]本實(shí)用新型的第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路，如圖1的拓?fù)鋱D中，第一脈沖調(diào)制信號(hào)PWMl經(jīng)過(guò)第一晶體管放大電路放大后給第一開(kāi)關(guān)管Ml的輸入電容Ciss充放電，第二脈沖調(diào)制信號(hào)PWM2經(jīng)過(guò)第二晶體管放大電路放大后給第四開(kāi)關(guān)管M3的輸入電容Ciss充放電，Ciss通常為3000PF左右；其充電和放電的時(shí)間都可以得到縮短，使第一開(kāi)關(guān)管Ml和第四開(kāi)關(guān)管M3經(jīng)歷放大區(qū)的時(shí)間也縮短，第一開(kāi)關(guān)管Ml和第四開(kāi)關(guān)管M3的溫升自然降低，其抗電流沖擊的能力增大。
[0070]本實(shí)用新型利用三極管的放大特性，加速低頻開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)的上升沿和下降沿的速度，提高了場(chǎng)效應(yīng)管抗大電流的沖擊力；同時(shí)實(shí)現(xiàn)短路和啟動(dòng)能力的平衡，適合批量生產(chǎn)，易于調(diào)試。
[0071]以上所述僅為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的實(shí)施方式及保護(hù)范圍，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)能夠意識(shí)到凡運(yùn)用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見(jiàn)的變化所得到的方案，均應(yīng)當(dāng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種方波逆變器全橋輸出電路，其特征在于，包括， 接地端； 輸入端； 輸出端； 正電壓工作電路，可切換地連接于所述輸入端、所述輸出端和所述接地端之間，可控制地向所述輸出端輸出正電壓； 負(fù)電壓工作電路，可切換地連接于所述輸入端、所述輸出端和所述接地端之間，可控制地向所述輸出端輸出負(fù)電壓； 開(kāi)關(guān)器件組，設(shè)置于所述輸入端、所述輸出端及所述接地端之間的電路上，于驅(qū)動(dòng)信號(hào)作用下控制所述正電壓工作電路與所述負(fù)電壓工作電路的切換； 驅(qū)動(dòng)電路，用以產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，包括， 第一驅(qū)動(dòng)電路，包括多個(gè)晶體管組成的第一晶體管放大電路，于一第一脈沖調(diào)制信號(hào)作用下產(chǎn)生第一組驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 和/或， 第二驅(qū)動(dòng)電路，包括多個(gè)晶體管組成的第二晶體管放大電路，于一第二脈沖調(diào)制信號(hào)作用下產(chǎn)生一第二組驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方波逆變器全橋輸出電路，其特征在于，所述第一晶體管放大電路包括， 第一晶體管，所述第一晶體管的基極通過(guò)一第一電阻連接所述第一脈沖調(diào)制信號(hào)，所述第一晶體管的發(fā)射極接地，所述第一晶體管的集電極通過(guò)一第二電阻連接電源電壓；第二晶體管，所述第二晶體管的基極連接所述第一晶體管的集電極，所述第二晶體管的集電極通過(guò)第一二極管連接所述電源電壓，所述第二晶體管的發(fā)射極通過(guò)一第三電阻輸出所述第一組驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的至少一路驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 第三晶體管，所述第三晶體管的基極與所述第二晶體管的基極連接，所述第三晶體管的發(fā)射極連接所述第二晶體管的發(fā)射極，所述第三晶體管的集電極通過(guò)一第一電容連接所述第二晶體管的集電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方波逆變器全橋輸出電路，其特征在于，所述第二晶體管放大電路包括， 第四晶體管，所述第四晶體管的基極通過(guò)一第四電阻連接所述第二脈沖調(diào)制信號(hào)，所述第四晶體管的發(fā)射極接地，所述第四晶體管的集電極通過(guò)一第五電阻連接電源電壓；第五晶體管，所述第五晶體管的基極連接所述第四晶體管的集電極，所述第五晶體管的集電極通過(guò)第二二極管連接所述電源電壓，所述第五晶體管的發(fā)射極通過(guò)一第六電阻輸出所述第二組驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的至少一路驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 第六晶體管，所述第六晶體管的基極與所述第五晶體管的基極連接，所述第六晶體管的發(fā)射極連接所述第五晶體管的發(fā)射極，所述第六晶體管的集電極通過(guò)一第二電容連接所述第五晶體管的集電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方波逆變器全橋輸出電路，其特征在于，所述輸出端包括第一端、第二端，所述第一端和所述第二端之間并聯(lián)一濾波電容。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種方波逆變器全橋輸出電路，其特征在于，所述正電壓工作電路包括， 第一開(kāi)關(guān)支路，可控制地連接所述輸入端至所述第一端，所述第一開(kāi)關(guān)支路的控制端連接所述第一驅(qū)動(dòng)電路的輸出端； 第二開(kāi)關(guān)支路，可控制地連接所述第二端至所述接地端，所述第二開(kāi)關(guān)支路的控制端連接所述第二脈沖調(diào)制信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種方波逆變器全橋輸出電路，其特征在于，所述負(fù)電壓工作電路包括， 第三開(kāi)關(guān)支路，可控制地連接所述第一端與所述接地端，所述第三開(kāi)關(guān)支路的控制端連接所述第一脈沖調(diào)制信號(hào)； 第四開(kāi)關(guān)支路，可控制地連接所述輸入端與所述第二端，所述第四開(kāi)關(guān)支路的控制端連接所述第二驅(qū)動(dòng)電路的輸出端。
【文檔編號(hào)】H02M7/5387GK204068751SQ201420423406
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】洪偉弼 申請(qǐng)人:紐福克斯光電科技（上海）有限公司