[實用新型]數(shù)字型PWM控制及驅(qū)動裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520521578.1
• 申請日: 2015-07-17
• 公開（公告）號: CN204761280U
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 喬洪濤;常超;馬高育;梁美紅;王莉;王元;陳圣榮
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北三江航天萬峰科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02H7/20
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 劉志菊;李滿

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及大功率的MOSFET或IGBT驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種數(shù)字型PWM控制及驅(qū)動裝置。

背景技術(shù)

自MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，金屬氧化層半導(dǎo)體場效晶體管)和IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，絕緣柵雙極型晶體管)柵控型功率器件出現(xiàn)以來，因其采用電壓型驅(qū)動，驅(qū)動功率小、驅(qū)動電路簡單，而得到了廣泛的應(yīng)用。為了驅(qū)動MOSFET進入飽和區(qū)，需要在柵源極間加入足夠的電壓，以使漏極能流過預(yù)期的最大電流。與此同時，高性能，高可靠性低成本的MOSFET柵極驅(qū)動電路越來越成為人們關(guān)注的對象。

而驅(qū)動電路還需要前級的PWM(PulseWidthModulation，脈沖寬度調(diào)制)控制來對MOSFET或IGBT的導(dǎo)通和關(guān)斷進行控制使功率電路的輸出端得到一系列幅值相等而寬度不等的脈沖，用這些脈沖代替正弦波或其他所需要的波形。目前，數(shù)字PWM技術(shù)以其控制靈活性、高效節(jié)能等優(yōu)勢被廣泛的用于通信系統(tǒng)、數(shù)字電源、數(shù)字音頻系統(tǒng)等領(lǐng)域，它克服了模擬調(diào)制中的穩(wěn)定性和抗干擾能力的不足，實現(xiàn)了調(diào)制過程的全數(shù)字化，有利于參數(shù)整定和變參數(shù)調(diào)節(jié)，以及各種保護功能的實現(xiàn)，提高了控制的可靠性和精度，實現(xiàn)了控制的靈活性。

但數(shù)字型的PWM控制及驅(qū)動電路中存在當(dāng)電源開機、關(guān)機或非正常掉電時PWM容易出現(xiàn)無序控制，使輸入到MOSFET的驅(qū)動信號出現(xiàn)異常，例如一個全橋電路當(dāng)上下MOSFET的驅(qū)動信號同時為高時會造成MOSFET損毀。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的就是要提供一種數(shù)字型PWM控制及驅(qū)動裝置，該裝置在保證PWM驅(qū)動電路特有的隔離和驅(qū)動能力前提下，增加了對電路中兩個電源的監(jiān)控，保證了整個電源電路在開機和關(guān)機時可以有序的關(guān)斷PWM，使其不對后級的MOSFET或IGBT造成不必要的危害，提高驅(qū)動電路的可靠性。此外，本數(shù)字型PWM控制及驅(qū)動裝置可以對各種保護快速反應(yīng)。

為實現(xiàn)此目的，本實用新型所設(shè)計的數(shù)字型PWM控制及驅(qū)動裝置，其特征在于：它包括數(shù)字信號處理控制器、脈沖寬度調(diào)制處理單元、隔離驅(qū)動單元、第一電源單元、第二電源單元、第一電源監(jiān)控單元、第二電源監(jiān)控單元，其中，所述脈沖寬度調(diào)制處理單元包括與門模塊U1、電平轉(zhuǎn)換芯片U2和與門模塊U3，所述第一電源單元的第一電源信號輸出端連接數(shù)字信號處理控制器和與門模塊U1以及電平轉(zhuǎn)換芯片U2的供電端，第一電源單元的第二電源信號輸出端連接與門模塊U3的供電端，所述第二電源單元的電源信號輸出端連接隔離驅(qū)動單元的供電端，第一電源監(jiān)控單元的信號輸入端連接數(shù)字信號處理控制器的供電端，第二電源監(jiān)控單元的信號輸入端連接門模塊U3的供電端，所述數(shù)字信號處理控制器的信號輸出端連接與門模塊U1的第一輸入端，第一電源監(jiān)控單元的信號輸出端連接與門模塊U1的第二輸入端，與門模塊U1的輸出端連接電平轉(zhuǎn)換芯片U2的信號輸入端，電平轉(zhuǎn)換芯片U2的信號輸出端連接與門模塊U3的第一輸入端，第二電源監(jiān)控單元的信號輸出端連接與門模塊U3的第二輸入端，所述與門模塊U3的輸出端連接隔離驅(qū)動單元的信號輸入端，隔離驅(qū)動單元的信號輸出端用于連接金屬氧化層半導(dǎo)體場效晶體管或絕緣柵雙極型晶體管的驅(qū)動端。

本實用新型的有益效果：

本實用新型在保證脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動電路特有的隔離，大驅(qū)動能力前提下，增加了對電路中兩個電源的監(jiān)控(即第一電源監(jiān)控單元和第二電源監(jiān)控單元)，保證了整個電源電路在開機和關(guān)機時可以有序的關(guān)斷脈沖寬度調(diào)制處理單元，使其不對后級的金屬氧化層半導(dǎo)體場效晶體管或絕緣柵雙極型晶體管造成不必要的危害，提高驅(qū)動電路的可靠性，本實用新型能對各種保護快速反應(yīng)，使本發(fā)明具有較高的可靠性。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實用新型中隔離驅(qū)動單元的的結(jié)構(gòu)框圖；

其中，1—數(shù)字信號處理控制器、2—脈沖寬度調(diào)制處理單元、3—隔離驅(qū)動單元、4—第一電源單元、5—第二電源單元、6—第一電源監(jiān)控單元、7—第二電源監(jiān)控單元。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細(xì)說明：