[發明專利]一種不對稱半橋磁耦合驅動電路

無效

• 申請號: 201010540300.0
• 申請日: 2010-11-11
• 公開（公告）號: CN101997420A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 廖志凌;宋中奇
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明屬于一種驅動功率開關管的電子電路，用于占空比變化范圍較大的場合。

背景技術

目前，常用的電路驅動芯片的價格較高，在不同的特殊應用場合存在一定的局限性。傳統的磁耦合MOSFET（金屬氧化物半導體場效應管）驅動電路包括兩個三極管、一個隔直電容、一個變壓器、一個柵極輸入電阻和一個穩壓管，兩個三極管組成圖騰柱輸出，經過隔直電容連接到變壓器原邊，變壓器副邊經過一個柵極輸入電阻連接到MOSFET管的柵極，MOSFET管的柵極和源極之間接一個穩壓二極管。這種傳統的磁耦合驅動電路，一定條件時起到升壓的作用，且占空比變化時，驅動的關斷能力不受影響，但是其缺陷是：輸出脈沖電壓幅值會隨著占空比的變化而變化，當占空比較小時，負向電壓小，電路的抗干擾能力變差，正向電壓較高，此時應使其幅值不超過MOSFET柵極的允許電壓；當占空比大于0.5時，驅動電壓正向電壓小于其負向電壓，此時應使其負電壓值不超過MOSFET柵極的允許電壓；所以傳統的磁耦合驅動電路只適用于占空比固定或變化不大的場合，不適用于占空比變化范圍較大的場合，例如太陽能電池最大功率跟蹤電路等。

發明內容

針對傳統的磁耦合驅動電路只適用于占空比固定或變化不大的場合的不足，本發明提出一種帶高頻變壓器隔離的不對稱半橋磁耦合驅動電路，能適用于占空比變化范圍較大的場合。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：NPN型三極管集電極接正電源、其發射極和PNP型三極管集電極相連，組成圖騰柱輸出，?NPN型三極管和NPN型三極管的兩端分別反并聯兩個相同續流二極管，圖騰柱輸出連接一個原邊隔直電容正極端，原邊隔直電容另一端連接高頻隔離變壓器原邊，高頻隔離變壓器副邊連接一個副邊電容，副邊電容正極端連接柵極輸入電阻，柵極輸入電阻連接功率MOSFET管柵極，柵極輸入電阻的兩端并聯二極管，穩壓二極管一端連接于副邊電容和柵極輸入電阻之間，另一端連接功率MOSFET管源極，在MOSFET管柵極和源極間連接保護電阻。?

本發明的有益效果是：輸出驅動電壓保持不變，不隨輸入信號占空比的變化而變化，對太陽能電池最大功率跟蹤電路等占空比變化范圍較大的場合有很好的驅動效果，結構簡單，成本低廉。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明；

圖1是本發明的電路原理圖；

圖2是圖1中高頻隔離變壓器T的鐵芯處于交變磁化時磁通的波形；

圖3是圖1中的實驗結果波形；

圖1中：Vg.電源；T_r1.NPN型三極管；T_r2.PNP型三極管；D₁、D₂.續流二極管；C₁.原邊隔直電容；T.高頻隔離變壓器；C₂.副邊電容；D₃.穩壓二極管；D₄.二極管；R₁.柵極輸入電阻；R₂.保護電阻；Q.功率MOSFET管；

圖2中：D為占空比；T為開關周期；DT為導通時間；V_in為輸入脈沖電壓幅值；S₊為正向導通時間內的伏秒面積；S_-為反向導通時間內的伏秒面積；Φ_m為磁通；

圖3中：V_g為驅動電路的輸入PWM波形，V_GS為驅動電路的輸出驅動波形，圖3（a）中驅動電路的占空比為0.2，圖3（b）中驅動電路的占空比為0.8。

具體實施方式