[發(fā)明專利]一種H半橋驅動電路

無效

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• 申請日: 2012-08-16
• 公開（公告）號: CN102801290A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設計）人: 方健;潘福躍;王賀龍;黃帥
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088;H02M7/537
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

技術領域

本發(fā)明屬于半導體集成電路技術領域，具體涉及一種H橋驅動電路的設計。

背景技術

H橋驅動電路是半導體集成電路領域內常用的一種驅動器，H橋驅動電路常用于直流電機驅動、EL燈驅動等場合。傳統H橋驅動電路的框圖如附圖1所示，橋壁上有4只MOS管構成，M1、M2是PMOS管，構成了上橋臂，M3、M4一般是NMOS管構成了下橋臂，H橋定序模塊控制著4只MOS管的導通與關閉，要使電路正常驅動負載，必須導通對角線上的一對MOS管，根據不同MOS管對的導通情況，可以控制負載中電流的流向。

目前，在實際應用中，H橋的驅動能力一般是靠PWM（脈沖寬度調制）的方式進行調節(jié)，這種調節(jié)方式固然有效，但電路實現較為復雜。另外，在實際應用中為了防止上下橋臂管子的貫通，通常要求對驅動電路添加一定的死區(qū)時間，傳統的死區(qū)時間調節(jié)電路一般采用的是RC延時的方式實現，這種調節(jié)方式的死區(qū)時間由于溫度等因素的影響而不夠精確，且大電阻不便于集成。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了解決現有H橋驅動電路中存在的驅動能力調節(jié)不便的問題，提出了一種H半橋驅動電路。

本發(fā)明的技術方案是：一種H半橋驅動電路，具體包括：一電流偏置模塊、一高壓可控開關、一高壓二極管組件、一死區(qū)時間調節(jié)模塊、一電平位移模塊、一反相器、第一PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管，其中，

所述電平位移模塊的輸入端、反相器的輸入端和死區(qū)時間調節(jié)模塊的輸入端連接在一起作為所述H半橋驅動電路的控制端；

所述高壓二極管組件的正極端接外部的高壓直流電源，所述高壓二極管組件的負極端接所述第二NMOS管的漏極，所述第二NMOS管的柵極接所述反相器的輸出端，所述第二NMOS管的源極接所述電流偏置模塊的第一輸出端，所述電流偏置模塊的第二輸出端接所述電平位移模塊的電流偏置端，所述高壓可控開關的第一端接外部的高壓直流電源，所述高壓可控開關的第二端接第二NMOS管的漏極，所述高壓可控開關的控制端接所述電平位移模塊的輸出端，所述電平位移模塊的電壓偏置端接外部的高壓直流電源，所述第一PMOS管的源極接外部的高壓直流電源，所述第一PMOS管的柵極接所述第二NMOS管的漏極，所述第一PMOS管的漏極與第一NMOS管的漏極相連接并作為所述H半橋驅動電路的輸出端，所述第一NMOS管的源極接地，所述第一NMOS管的柵極接所述死區(qū)時間調節(jié)模塊的輸出端。

進一步的，所述死區(qū)時間調節(jié)模塊電路包括：一恒流源、第一可控開關、第二可控開關、一電容元件、第一反相器、第二反相器，其中，

所述恒流源的第一端接外部的低壓直流電源，所述恒流源的第二端接所述第一可控開關的第一端，所述第一可控開關的第二端接所述第二可控開關的第一端、所述電容元件的第一端以及所述第一反相器的輸入端，所述第二可控開關的第二端接地，所述電容元件的第二端接地，所述第一反相器的輸出端接所述的第二反相器的輸入端，所述第二反相器的輸出端作為所述死區(qū)時間調節(jié)模塊的輸出端，所述第一可控開關的控制端和第二可控開關的控制端連接在一起并作為所述死區(qū)時間調節(jié)模塊的輸入端。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的H半橋驅動電路采用一高壓二極管組件來鉗位控制H橋臂上PMOS管即第一PMOS管的過驅動電壓，針對不同阻抗的負載，通過調節(jié)串聯高壓二極管組件中二極管的個數，從而比較方便地實現對H橋驅動電流的控制調節(jié)。本發(fā)明采用一恒流源對一電容元件充電升壓，產生較為精確的延時，從而實現對死區(qū)時間的精確調節(jié)。

附圖說明

圖1是傳統H橋驅動電路的框圖。

圖2是本發(fā)明H半橋驅動電路的結構示意圖。

圖3是本發(fā)明H半橋驅動電路中的死區(qū)時間調節(jié)模塊的結構示意圖。

圖4是本發(fā)明H全橋驅動電路的結構示意圖。

圖5是本發(fā)明H半橋驅動電路具體實施例的電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明：

本發(fā)明H半橋驅動電路的結構圖如圖2所示，具體包括：一電流偏置模塊Iref、一高壓可控開K1、一高壓二極管組件D1、一死區(qū)時間調節(jié)模塊Dead?Time、一電平位移模塊Level?Shift、一反相器N1、第一PMOS管MP1、第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2，其中，

電平位移模塊Level?Shift的輸入端、反相器N1的輸入端和死區(qū)時間調節(jié)模塊Dead?Time的輸入端連接在一起作為所述H半橋驅動電路的控制端；