[發明專利]用于MOSFET的E2

有效

• 申請號: 202010915551.6
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112260522B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 孫向東;陳澤馳;王之軒;任碧瑩
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 弓長

1.用于MOSFET的E₂類諧振驅動電路，其特征在于，包括直流供電電壓V_DC，直流供電電壓V_DC的正極連接有直流電感L₁的一端，直流電感L₁的另一端連接有第一MOSFET開關管S₁的漏極，第一MOSFET開關管S₁的源極連接到直流供電電壓V_DC的負極，還包括串聯的二倍頻諧振電感L₂和諧振電容C₂，二倍頻諧振電感L₂和諧振電容C₂串聯連接后并聯到第一MOSFET開關管S₁的漏極與源極上，二倍頻諧振電感L₂和諧振電容C₂串聯連接后還并列連接有ON-OFF子電路，直流供電電壓V_DC還并列連接有負壓關斷子電路，ON-OFF子電路的輸出端和負壓關斷子電路的輸出端共同并列連接有被驅動主動開關管S；

所述ON-OFF子電路包括輔助諧振電容C₁、第二MOSFET開關管S₂以及第三MOSFET開關管S₃，輔助諧振電容C₁與第二MOSFET開關管S₂的漏極與源極并聯連接；第二MOSFET開關管S₂的漏極與第一MOSFET開關管S₁的漏極相連；第二MOSFET開關管S₂的源極與第三MOSFET開關管S₃的漏極相連，連接點記為A點；第三MOSFET開關管S₃的源極與第一MOSFET開關管S₁的源極相連，驅動主動開關管S的柵極連接A點，驅動主動開關管S的源極連接ON-OFF子電路的輸出端；

所述負壓關斷子電路包括穩壓二極管DZ₁、穩壓電容C₃、續流電阻R₁，穩壓二極管DZ₁的陽極與穩壓電容C₃的負極和第三MOSFET開關管S₃的源極相連；穩壓二極管DZ₁的陰極與穩壓電容C₃的正極相連，連接點記為B點；續流電阻R₁的一端連接到直流供電電壓V_DC的正極，續流電阻R₁的另一端連接到連接點B點，A點和B點之間連接有主諧振電容C₄，被驅動的主開關管S的柵極連接A點，被驅動的主開關管S的源極連接B點；

用于MOSFET的E₂類諧振驅動電路的調制方法，所述用于MOSFET的E₂類諧振驅動電路的ON-OFF邏輯控制子電路包括：高頻方波發生器和ON-OFF調制器，被驅動的主開關管S的高頻開關頻率由高頻方波發生器產生，高頻方波發生器產生頻率為f₁、占空比為du₁的高頻方波信號，ON-OFF調制器的工作頻率為f₂，ON-OFF調制器的工作占空比為du₂，ON-OFF調制器的使能信號為EN，高頻方波發生器的輸出信號記為G₁，高頻方波發生器連接有與門芯片IC₂的1輸入端和與門芯片IC₃的1輸入端；ON-OFF調制器的輸出信號連接有與門芯片IC₂的2輸入端和非門芯片IC₁的輸入端；非門芯片IC₁的輸出端連接至與門芯片IC₃的2輸入端；與門芯片IC₂的輸出信號連接有SR觸發器的S端輸入引腳；與門芯片IC₃的輸出信號連接到SR觸發器的R端輸入引腳；SR觸發器的引腳Q輸出信號記為G₂；SR觸發器的引腳Q輸出信號記為G₃，其中，信號G₁為第一MOSFET開關管S₁的驅動信號，信號G₂為第二MOSFET開關管S₂的驅動信號，信號G₃為第三MOSFET開關管S₃的驅動信號，信號G₂與信號G₃始終互補；所述的用于MOSFET的E₂類諧振驅動電路根據ON-OFF調制器的使能信號EN分為3個工作狀態，具體為：t₀～t₁段為使能禁止狀態，驅動電路的輸出始終處于負壓關斷狀態；t₁～t₂段為ON狀態，驅動電路的輸出為高頻開關驅動信號；t₂～t₃段為OFF狀態，驅動電路的輸出始終處于負壓關斷狀態。

2.根據權利要求1所述的用于MOSFET的E₂類諧振驅動電路的調制方法，其特征在于，具體調制方法如下：

t₀～t₁使能禁止狀態：使能信號EN為低電平無效信號，高頻方波發生器輸出方波信號G₁，第一MOSFET開關管S₁始終工作于高頻開關狀態，諧振電路逐漸起振，ON-OFF調制器輸出信號為低電平，使得信號G₂始終為低電平，第二MOSFET開關管S₂始終關斷，第三MOSFET開關管S₃始終導通，驅動電路的輸出電壓U₁始終為負壓信號，在此時間段內，直流電感L₁、第一MOSFET開關管S₁、輔助諧振電容C₁、二倍頻諧振電感L₂和諧振電容C₂共同構成E₂類諧振電路，由于負壓關斷子電路的存在使得驅動電路輸出為恒負壓信號，在這個區間內，通過延遲EN信號的使能時間來使E₂類諧振電路達到穩定的工作狀態；

t₁～t₂ON狀態：此狀態驅動電路的輸出為高頻開關驅動信號，此時使能信號EN為有效信號，ON-OFF調制器輸出高電平信號，t₀～t₁段的時間長度決于占空比du₂，此時G₂信號為高電平，第二MOSFET開關管S₂始終導通，第三MOSFET開關管S₃始終關斷，驅動電路的輸出電壓U₁為高頻開關驅動信號，開關頻率由信號G₁的頻率決定，在此時間段內，直流電感L₁、第一開關管S₁、主諧振電容C₄、二倍頻諧振電感L₂和諧振電容C₂共同構成E₂類諧振電路，負壓關斷電路使得U_DS1信號產生了負壓偏移，因此驅動電路具有負壓關斷的功能；

t₂～t₃OFF狀態：此狀態驅動電路的輸出始終為負壓關斷，此時使能信號EN為有效信號，ON-OFF調制器輸出低電平信號，t₁～t₂段的時間長度取決于du₂，G₂信號為低電平，G₃信號為高電平，第二MOSFET開關管S₂始終關斷，第三MOSFET開關管S₃始終導通，驅動電路的輸出電壓U₁始終為負壓狀態，在此時間段內，直流電感L₁、第一開關管S₁、輔助諧振電容C₁、二倍頻諧振電感L₂和諧振電容C₂共同構成E₂類諧振電路，諧振電路部分持續工作。