專利名稱：半橋式功放級供電中點電壓自動調節(jié)裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種用來自動調節(jié)半橋式功放級供電中點電壓，使之偏移值被限制在允許值以內的自動反饋型電子調節(jié)裝置，以保證半橋功放級可靠穩(wěn)定工作。
用脈寬調節(jié)技術制造的半橋式功率輸出電裝置中，當處在小功率輸出狀態(tài)時，上下半橋功放管均處在窄脈寬驅動條件下，如0.7μS。由于上下臂驅動電路的不對稱性，或由于調制干擾，只要上下臂輸出脈寬有一個小小的差值，如0.2μS，就會造成半橋供電中點電壓嚴重偏移，破壞電裝置工作可靠性，穩(wěn)定性。目前采用的電阻或電容補償法，不能解決因溫度、因調制干擾等動態(tài)干擾而產生的供電中點電壓偏移。
本發(fā)明的目的，是尋找一種反饋式自動調節(jié)裝置，用控制上下臂功放管的工作時間比的方法，來自動調節(jié)半橋供電中點電壓的偏移。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的。在上下臂驅動電路中的阻性脈寬調節(jié)部位，分別并接一只可控電阻，用半橋供電中點電壓的偏移量來控制該電阻阻值。當中點電壓上浮時，經由該電阻來減小上臂驅動電路輸出的功放管驅動脈寬，或增大下臂驅動電路輸出的功放管驅動脈寬;當中點電壓下浮時，則反之調節(jié)。采用負反饋電連接方法，即可達到穩(wěn)定半橋供電中點電壓的目的。
現(xiàn)說明于下。


圖1是本發(fā)明的電原理構思圖。
圖2是本發(fā)明的電原理設計圖。
圖3是本發(fā)明之實施例圖。
驅動電路中，一般都有電阻元件，從中選出一只其阻值的改變會引起輸出脈寬改變的電阻，上、下臂驅動電路均選出同樣的一只，稱之為脈寬調節(jié)電阻，將之分別與光電耦合器件H1與H2的各兩輸出端并接。該兩只光電耦合器件的各輸入端反極性并接后與取樣電路A的輸出端連接，取樣電路A對半橋供電中點電壓與參考電壓同時采樣，輸出控制電壓。該電壓的極性及絕對值與半橋供電中點電壓的偏移方向及偏移值一一相關。由極性確定何只光電耦合器件工作，H1或H2，由偏移值控制光電耦合器件的工作電流。由使用特性決定的光電耦合器件輸出級的輸出電流或等效輸出電阻是由輸入級輸入電流控制的。其結果，經由取樣電路與光電耦合器件，使驅動電路中的脈寬調節(jié)電阻的阻值由半橋供電中點電壓的偏移值來控制。
脈寬調節(jié)電阻有兩種，一種是同向調節(jié)電阻，即輸出脈寬隨該電阻阻值的減小而減小。另一種是反向調節(jié)電阻，即輸出脈寬隨該電阻阻值的減小而增大。選用同向調節(jié)電阻時，是用減小某一臂驅動電路的輸出脈寬來調節(jié)中點電壓的。因此，其電壓極性的連接應是當半橋供電中點電壓上升時，與上臂驅動電路連接的光電耦合器件工作，而下臂的則關閉。而選用反向脈寬調節(jié)電阻時，因用增大某一臂驅動電路的輸出脈寬來調節(jié)中點電壓，其電壓極性的連接應是當半橋供電中點電壓上升時，與下臂驅動電路連接的光電耦合器件工作，而上臂的則關閉。連結成反饋控制網絡。
取樣電路的設計見圖2。電阻R1與R2相串接，跨接在半橋功放電源兩極上，組成參考電壓橋臂，由兩電阻結點提供參考電壓。電容C2與C3是原半橋供電電容，由其串接結點提供半橋供電中點電壓。電阻R3與R4相串接，與電容C1并接后，跨接在參考電壓結點與半橋供電中點電壓結點上。取樣信號由電阻R3兩端輸出，電阻R4為限流電阻。當功放半橋供電中點電壓上浮時，電阻R3右側電壓高于左側電壓，光電耦合器件H2因正偏而工作，H1因反偏而關斷。當選用同向調節(jié)電阻時。H2輸出端要與上臂驅動電路連接，H1與下臂驅動電路連結。當選用反向調節(jié)電阻時，則反之。
上述光電耦合器件輸出端與脈寬調節(jié)電阻所謂的并接，其定義包括直接并接與間接并接。直接并接是光電耦合器件輸出端與脈寬調節(jié)電阻直接并接;間接并接是光電耦合器件輸出端與一只限流保護電阻串接后，再與脈寬調節(jié)電阻并接。
本發(fā)明中的光電耦合器件是電光-光電轉換器件。其輸入端是可見、紅外或是其它不可見光的電致發(fā)光器件，發(fā)光二極管。其輸出級是光電、光阻轉換器件，半導體器件，是光敏二極管、光敏三極管、光敏場效應管或光敏電阻。
本發(fā)明對半橋功放級在小功率輸出，窄脈寬工作時，起著良好的穩(wěn)定半橋供電中點電壓的作用，而半橋功放電路在寬脈寬工作時已具備自我穩(wěn)定中點電壓的功能。因此，采用本發(fā)明技術的半橋式功率輸出電裝置，可大幅度增大其輸出功率的調節(jié)范圍。
實施例見圖3。
由三極管V與電阻R5、R6組成的反相器是驅動電路中常用的整形倒相電路。在這里，基極R5是同向脈寬調節(jié)電阻。光電耦合器件H的輸出端串接一只限流電阻R7后與之并接。取樣電路選用圖2所述的電路，按上述同向脈寬調節(jié)電阻連接法將之與上下臂光電耦合器件輸入端連接，就組成自動調節(jié)裝置。當半橋供電中點電壓上浮時，上臂光電耦合器件工作，輸出端輸出的電流注入三極管V的基極，使三極管飽和度加深。由于三極管具有反向關斷時間隨飽和度的加深而增大的特性，使集電報輸出的正極性脈沖信號變窄，結果使由該驅動電路驅動的上臂功放管工作時間減小，半橋供電中點電壓隨之下降。同理，反之則上浮。該實施例的脈寬調節(jié)范圍主要由三極管開關特性決定，約為0～1μS。
權利要求
1.一種半橋式功放級供電中點電壓自動調節(jié)裝置，它由兩只光電耦合器件H1、H2與取樣電路A組成，并涉及原功放級供電電路及功放驅動電路，其特征是，兩只光電耦合器件的各自輸出端，分別接入上、下半橋的驅動電路，與驅動電路中的脈寬調節(jié)電阻或直接并接，或與一只限流電阻串接后再行并接，它們的各兩輸入端反極性并接后與取樣電路A的輸出端相連接，當半橋供電中點電壓發(fā)生偏移時，取樣電路A輸出一個相應的電壓值，選中其中一個光電耦合器件工作，以改變其輸出級輸出電流或輸出等效電阻，來改變驅動電路輸出的功放管驅動脈寬，由改變上下半橋功放管工作時間比來反饋調節(jié)半橋中點電壓，使之偏移值被限制在允許值以內。
2.根據(jù)權利要求1所述的半橋式功放級供電中點電壓自動調節(jié)裝置，其特征是，光電耦合器件H1與H2是電光-光電轉換器件。
3.根據(jù)權利要求1所述的半橋式功放級供電中點電壓自動調節(jié)裝置，其特征是，光電耦合器件的輸入級是可見、紅外或其他不可見光電致發(fā)光二極管。
4.根據(jù)權利要求1所述的半橋式功放級供電中點電壓自動調節(jié)裝置，其特征是，光電耦合器件的輸出級是光電、光阻轉換半導體器件，是光敏二極管、光敏三級管、光敏場效應管或光敏電阻。
5.根據(jù)權利要求1所述的半橋式功放級供電中點電壓自動調節(jié)裝置，其特征是，取樣電路A由電阻R1、R2、R3、R4，電容C1與原半橋供電電容C2、C3組成，電阻R1與R2相串接，跨接在半橋供電電源兩極上，由其串接結點提供參考電壓，電阻R3與R4相串接，與電容C1相并接后跨接在參考電壓結點及半橋供電電容C2與C3相串接的結點上，由電阻R3兩端輸出取樣信號，電阻R4為限流電阻。
全文摘要
本發(fā)明是一種用來穩(wěn)定半橋功放級供電中點電壓的自動反饋型電子調節(jié)裝置。它由兩只分別安放在上下半橋驅動電路中的光電偶合器件與取樣電路組成。利用取樣電路從中點電壓獲取的偏移值，由改變光耦輸出級輸出電流或輸出等效電阻，來改變驅動電路輸出的功放管驅動脈寬，用改變上下半橋功放管工作時間比來調節(jié)半橋供電中點電壓。采用本技術可以增大功率輸出調節(jié)范圍，并提高可靠性、穩(wěn)定性。
文檔編號H02M1/08GK1092218SQ9310284
公開日1994年9月14日 申請日期1993年3月10日 優(yōu)先權日1993年3月10日
發(fā)明者陳大可 申請人:陳大可