[發(fā)明專利]一種用于有源開(kāi)關(guān)器件的正負(fù)電源產(chǎn)生電路及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710352706.8
• 申請(qǐng)日: 2017-05-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107204708A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹曉生;馮歡;廖榮輝;胡荏;丁磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市禾望電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/337
• 分類號(hào): H02M3/337
• 代理公司: 深圳市深軟翰琪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44380
• 代理人: 吳雅麗

1.一種用于有源開(kāi)關(guān)器件的正負(fù)電源產(chǎn)生電路，其特征在于：包括控制器、原邊推挽電路和副邊半波整流電路；

所述控制器用于產(chǎn)生不同占空比的兩路PWM脈沖信號(hào)；

所述原邊推挽電路包括隔離驅(qū)動(dòng)變壓器，以及用于連接隔離驅(qū)動(dòng)變壓器和控制器的開(kāi)關(guān)器件；其中，隔離驅(qū)動(dòng)變壓器包括具有不同匝數(shù)的第一原邊繞組和第二原邊繞組、以及一副邊繞組；第一原邊繞組的繞組抽頭和第二原邊繞組的繞組抽頭均連接至輸入電源，第一原邊繞組、第二原邊繞組通過(guò)開(kāi)關(guān)器件與原邊地連接；副邊繞組與所述副邊半波整流電路連接；

控制器通過(guò)輸出兩路PWM脈沖信號(hào)控制開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通，使得輸入電源加載到第一原邊繞組或者第二原邊繞組，進(jìn)而使得副邊繞組的感應(yīng)電壓經(jīng)過(guò)副邊半波整流電路整流后，輸出不對(duì)稱的正電壓或者負(fù)電壓。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正負(fù)電源產(chǎn)生電路，其特征在于：所述開(kāi)關(guān)器件包括第一晶體管和第二晶體管，第一晶體管的第一極連接控制器產(chǎn)生的其中一路PWM脈沖信號(hào)，第一晶體管的第二極連接第一原邊繞組的繞組抽頭，第一原邊繞組的另一端連接第二原邊繞組的繞組抽頭以及輸入電源，第一晶體管的第三極接原邊地；第二晶體管的第一極連接控制器產(chǎn)生的另外一路PWM脈沖信號(hào)，第二晶體管的第二極連接第二原邊繞組的另一端，第二晶體管的第三極接原邊地。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的正負(fù)電源產(chǎn)生電路，其特征在于：第一原邊繞組、第二原邊繞組和副邊繞組的匝數(shù)根據(jù)輸入和輸出電壓來(lái)設(shè)置，對(duì)應(yīng)的，控制器產(chǎn)生與之相匹配的不同占空比的兩路PWM脈沖信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)第一晶體管和第二晶體管；其中，控制器產(chǎn)生的兩路PWM脈沖信號(hào)的占空比分別為d1和d2，則滿足：d1/d2=N1/N2，且d1+d2≤100%，N1≠N2，其中，N1為第一原邊繞組的匝數(shù)，N2為第二原邊繞組的匝數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的正負(fù)電源產(chǎn)生電路，其特征在于：控制器產(chǎn)生帶死區(qū)時(shí)間的兩路PWM脈沖信號(hào)，兩路PWM脈沖信號(hào)的占空比滿足：d1+d2<100%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的正負(fù)電源產(chǎn)生電路，其特征在于：所述副邊半波整流電路包括第一二極管、第二二極管、第一電容和第二電容，隔離驅(qū)動(dòng)變壓器的副邊繞組的第一端同時(shí)連接第一二極管的陽(yáng)極和第二二極管的陰極，隔離驅(qū)動(dòng)變壓器的副邊繞組的第二端同時(shí)連接第一電容的負(fù)極、第二電容的正極以及副邊地，第一二極管的陰極連接第一電容的正極，并作為輸出正電壓；第二二極管的陽(yáng)極連接第二電容的負(fù)極，并作為輸出負(fù)電壓。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的正負(fù)電源產(chǎn)生電路，其特征在于：所述控制器是CPLD或者FPGA或者DSP；所述開(kāi)關(guān)器件是MOSFET或者BJT或者IGBT。

7.一種用于有源開(kāi)關(guān)器件的正負(fù)電源產(chǎn)生方法，其特征在于，包括：

根據(jù)輸入和輸出電壓來(lái)設(shè)置隔離驅(qū)動(dòng)變壓器的第一原邊繞組的匝數(shù)為N1、第二原邊繞組的匝數(shù)為N2、副邊繞組的匝數(shù)為N3，N1≠N2；

通過(guò)控制器產(chǎn)生不同占空比的兩路PWM脈沖信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)原邊推挽電路的開(kāi)關(guān)器件，且，該兩路PWM脈沖信號(hào)的占空比與隔離驅(qū)動(dòng)變壓器的匝數(shù)關(guān)系滿足：d1/d2=N1/N2，且d1+d2≤100%，其中，d1和d2為兩路PWM脈沖信號(hào)的占空比；

控制器通過(guò)其中一路PWM脈沖信號(hào)，控制原邊推挽電路的開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通，使得輸入電源加載到第一原邊繞組或者第二原邊繞組；

副邊繞組獲得感應(yīng)電壓，且該感應(yīng)電壓經(jīng)過(guò)副邊半波整流電路整流后，輸出不對(duì)稱的正電壓或者負(fù)電壓。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的正負(fù)電源產(chǎn)生方法，其特征在于：控制器產(chǎn)生帶死區(qū)時(shí)間的兩路PWM脈沖信號(hào)，兩路PWM脈沖信號(hào)的占空比滿足：d1+d2<100%。