自適應(yīng)新型軟開關(guān)全橋驅(qū)動電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及軟開關(guān)全橋電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種自適應(yīng)新型軟開關(guān)全橋驅(qū)動電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有的技術(shù)中，全橋驅(qū)動電路有很多種，但是都存在很多的問題。如圖1中所示的是輔助電源自舉電平移位驅(qū)動全橋電路，這種結(jié)構(gòu)的全橋電路的4個橋臂都需要直接連接驅(qū)動控制電路，尤其是上臂還需要高電壓電平移位的驅(qū)動1C，同時還需要獨立的自舉電源，電路復(fù)雜，成本高，噪聲大，損耗高，電路布局復(fù)雜。同時由于驅(qū)動IC內(nèi)部要承受較高的電壓，對驅(qū)動IC的性能及工藝的要求較高，可靠性可能會受到影響，而且占用體積和空間，給電路的排版及安裝帶來麻煩。
[0003]請參見圖2，圖2中所示是目前較常用的變壓器驅(qū)動全橋電路，這種結(jié)構(gòu)的變壓器驅(qū)動全橋電路，存在變壓器成本高，并且由于變壓器隔離直流的原因，初級側(cè)的單極性脈沖經(jīng)變壓器隔離后會產(chǎn)生電平移位(零點移位的問題)，導(dǎo)致4臂驅(qū)動電壓的嚴重不平衡，且隨著占空比偏離50%而加劇，需要增加較復(fù)雜的移位或鉗位電路來解決這種不平衡的問題。還有這種電路各繞組間存在寄生分布參數(shù)，影響使用性能，且這種電路死區(qū)很難調(diào)整，需要復(fù)雜的處理電路完成，成本高，效果不好，實現(xiàn)軟開關(guān)的難度增加。由于變壓器體積大，單變壓器驅(qū)動4個橋，電路布局很困難，不利于產(chǎn)品的小型化、簡潔化、高可靠性化和低噪聲化。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為了克服上述問題，本實用新型向社會提供一種結(jié)構(gòu)簡單、損耗低、可靠性高、噪聲小、可工作到較高工作頻率和很方便同時實現(xiàn)四橋臂零電壓或同時實現(xiàn)四橋臂零電壓及零電流(接近零電流)軟開關(guān)的自適應(yīng)新型軟開關(guān)全橋驅(qū)動電路。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是:提供一種自適應(yīng)新型軟開關(guān)全橋驅(qū)動電路，包括第一開關(guān)器件、第二開關(guān)器件、第三開關(guān)器件和第四開關(guān)器件構(gòu)成的全橋電路，所述第一開關(guān)器件和所述第三開關(guān)器件串聯(lián)，所述第二開關(guān)器件與所述第四開關(guān)器件串聯(lián)，所述第一開關(guān)器件和所述第二開關(guān)器件分別與電源的一端連接，所述第三開關(guān)器件和所述第四開關(guān)器件分別與電源的另一端連接，還包括具有電感特性的負載回路，第一外來控制信號與所述第三開關(guān)器件的第三控制端連通，第二外來控制信號與所述第四開關(guān)器件的第四控制端連通；在所述第一開關(guān)器件和所述第三開關(guān)器件之間的連接線路上設(shè)有第一節(jié)點，在所述第二開關(guān)器件和所述第四開關(guān)器件之間的連接線路上設(shè)有第二節(jié)點，所述第一開關(guān)器件的第一控制端與所述第二節(jié)點連接，所述第二開關(guān)器件的第二控制端與所述第一節(jié)點連接，所述第一節(jié)點通過所述具有電感特性的負載回路與所述第二節(jié)點連接。
[0006]作為對本實用新型的改進，所述具有電感特性的負載回路包括負載，及與所述負載連接的并具有電感特性的電路，所述具有電感特性的電路用于向所述負載傳輸能量，并使所述全橋電路工作在所述具有電感特性的電路的感性區(qū)段。
[0007]作為對本實用新型的改進，所述具有電感特性的電路是LC電路或電感。
[0008]作為對本實用新型的改進，所述具有電感特性的負載回路包括具有電感特性的負載。
[0009]作為對本實用新型的改進，還包括第一箝位電路，所述第一箝位電路的兩端分別與電源的一端和所述第二節(jié)點連接，所述第一箝位電路的第一箝位輸出端與所述第一控制端連接。
[0010]作為對本實用新型的改進，還包括第二箝位電路，所述第二箝位電路的兩端分別與電源的一端和所述第一節(jié)點連接，所述第二箝位電路的第二箝位輸出端與所述第二控制端連接。
[0011]作為對本實用新型的改進，還包括第一反相器電路和具有正負箝位功能的第三箝位電路，所述第三箝位電路分別與所述第二節(jié)點和所述第一節(jié)點連接，所述第三箝位電路的第三箝位輸出端通過所述第一反相器電路與所述第一控制端連接。
[0012]作為對本實用新型的改進，所述第一反相器電路包括第一反相器和為所述第一反相器提供電能的第一輔助電源。
[0013]作為對本實用新型的改進，還包括第二反相器電路和具有正負箝位功能的第四箝位電路，所述第四箝位電路分別與所述第二節(jié)點和所述第一節(jié)點和通過啟動電阻與電源的一端連接，所述第四箝位電路的第四箝位輸出端通過所述第二反相器電路與所述第二控制端連接。
[0014]作為對本實用新型的改進，所述第二反相器電路包括第二反相器和為所述第二反相器提供電能的第二輔助電源。
[0015]本實用新型由于將第一開關(guān)器件的第一控制端與第二節(jié)點連接，第二開關(guān)器件的第二控制端與第一節(jié)點連接，第一外來控制信號、第二外來控制信號分別控制第三開關(guān)器件、第四開關(guān)器件的導(dǎo)通或斷開；在驅(qū)動負載的過程中，在第三開關(guān)器件斷開時，導(dǎo)致第二開關(guān)器件斷開并在第二節(jié)點形成控制信號控制第一開關(guān)器件導(dǎo)通，在第四開關(guān)器件斷開時，導(dǎo)致第一開關(guān)器件斷開并在第一節(jié)點形成控制信號控制第二開關(guān)器件導(dǎo)通，從而實現(xiàn)了交叉自激驅(qū)動的功能；并且還可以對全橋驅(qū)動電路進行拓展，通過使用箝位電路使全橋驅(qū)動電路工作在不同的供電電壓范圍內(nèi)，當需要工作在高壓時，還需要采用具有正負箝位功能的第三箝位電路、第四箝位電路、第一反相器電路和第二反相器電路，及與之適應(yīng)的所述第一電子開關(guān)、所述第二電子開關(guān)、所述第三電子開關(guān)、所述第四電子開關(guān)。本實用新型的全橋驅(qū)動電路具有電路簡潔、很方便的實現(xiàn)(零電壓、零電流)軟開關(guān)功能、開關(guān)速度快、損耗小、噪聲低、可靠性高、可以在較高的頻率下工作、減小體積、提供較大功率密度、電路布局靈活和應(yīng)用方便等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0016]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中輔助電源自舉電平移位驅(qū)動全橋電路的電路示意圖。
[0017]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中變壓器驅(qū)動全橋電路的電路示意圖。
[0018]圖3是本實用新型的一種實施例的原理方框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4是圖3所示實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5是圖4的工作波形示意圖。
[0021]圖6是本實用新型的另一種實施例的原理方框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖7是本實用新型的第三種實施例的原理方框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖8是本實用新型的第四種實施例的原理方框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖9是圖8所示實施例的一種電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖10是圖8所示實施例的另一種電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖11是本實用新型的第五種實施例的原理方框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖12是圖10所示實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]其中:1.第一開關(guān)器件；2.第二開關(guān)器件；3.第三開關(guān)器件；4.第四開關(guān)器件；5.具有電感特性的負載回路；51.LC電路；52.負載；53.具有電感特性的負載；7.第一箝位電路；8.第二箝位電路；9.第三箝位電路；10.第四箝位電路；11.第一反相器電路；111.第一輔助電源；112.第一反相器；12.第二反相器電路；121.第二輔助電源；122.第二反相器。
【具體實施方式】
[0029]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。術(shù)語“安裝”、“連接”、“相連”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以是通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型的具體含義。
[0030]本實用新型提供一種自適應(yīng)新型軟開關(guān)全橋電路驅(qū)動方法，一種自適應(yīng)新型軟開關(guān)全橋電路驅(qū)動方法，包括第一開關(guān)器件、第二開關(guān)器件、第三開關(guān)器件和第四開關(guān)器件構(gòu)成的全橋電路，所述第一開關(guān)器件和所述第三開關(guān)器件串聯(lián)，所述第二開關(guān)器件與所述第四開關(guān)器件串聯(lián)，所述第一開關(guān)器件和所述第二開關(guān)器件分別與電源的一端連接，所述第三開關(guān)器件和所述第四開關(guān)器件分別與電源的另一端連接，在使用所述全橋電路驅(qū)動負載的過程中，所述全橋電路按如下工作過程進行工作:
[0031](1)、上電完成過后，第一外來控制信號控制所述第三開關(guān)器件導(dǎo)通，在所述第一開關(guān)器件和所述第三開關(guān)器件之間的連接線路中形成第一控制信號并控制所述第二開關(guān)器件導(dǎo)通，所述第二開關(guān)器件、具有電感特性的負載回路和所述第三開關(guān)形成工作回路；
[0032](2)、所述第一外來控制信號控制所述第三開關(guān)器件斷開，在所述第一開關(guān)器件和所述第三開關(guān)器件之間的連接線路中形成第二控制信號并控制所述第二開關(guān)器件斷開；
[0033]所述第二開關(guān)器件斷開后，在所述第二開關(guān)器件和所述第四開關(guān)器件之間的連接線路中形成第三控制信號，第三控制信號控制所述第一開關(guān)導(dǎo)通；
[0034](3)、第一死區(qū)過后，第二外來控制信號控制所述第四開關(guān)器件導(dǎo)通；所述第一開關(guān)器件和所述第四開關(guān)器件導(dǎo)通后，電流在所述第一開關(guān)器件、所述具有電感特性的負載回路和所述第四開關(guān)之間形成工作回路；
[0035](4)、所述第二外來控制信號控制所述第四開關(guān)器件斷開，在所述第二開關(guān)器件和所述第四開關(guān)器件之間的連接線路中形成第四控制信號并控制所述第一開關(guān)器件斷開，并在所述第一開關(guān)器件和所述第三開關(guān)器件之間的連接線路中形成第五控制信號，所述第五控制信號控制所述第二開關(guān)器件導(dǎo)通；
[0036](5)、第二死區(qū)過后，所述第一外來控制信號再次控制所述第三開關(guān)器件開通，所述第二開關(guān)器件和所述第