[发明专利]一种场效应晶体管死区控制驱动信号的发生电路

说明书

本申请是申请号为200710027574.8的分案申请，其申请日为2007年4月10日，发明名称为场效应晶体管死区控制驱动信号的发生电路。

技术领域

本发明涉及一种绝缘场效应晶体管IGBT或金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET的死区控制驱动信号的发生电路，尤其涉及一种用于在半桥式或全桥式功率电路中作为死区控制驱动信号的发生电路，如使用在电磁炉、大功率焊接设备、大功率开关电源等功率变换电路中。

背景技术

现有技术中，一般由IGBT或MOSFET组成的半桥式或全桥式变频功率电路中，需要以产生频率可变的两路具有死区控制的两路或四路输出信号(方波或近似方波)。通常是通过设置专用芯片来解决这一问题，但其成本较高且电路设计灵活性较差。也有使用高频变压器来实现这一功能的，但其体积较大，控制复杂，低频适应性差，设计灵活性也不高。

中国专利号200520066573.0公开了一种电磁炉控制装置，包括交流滤波电路、整流滤波电路、电源电路、电压检测和电流检测，其特征在于，还包括加热电路、浪涌采样、直流分压电路、IGBT C极电压分压电路和微控制器，所述浪涌采样、直流分压电路及IGBT C极电压分压电路的输出端均与微控制器连接，微控制器与IGBT驱动电路的输入端连接，微控制器通过第一比较器、第二比较器的输出和AD转换器的输出控制可编程脉冲发生器的输出，可编程脉冲发生器的输出控制IGBT驱动电路。上述装置的信号发生电路结构复杂，使用部件多，制造成本高。

发明内容

本发明旨在于提供一种设计原理简单、制造成本低、灵活可靠、低频适应性优异的场效应晶体管死区控制驱动信号的发生电路，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种场效应晶体管死区控制驱动信号的发生电路，包括串接的压控振荡器VCO和后续驱动电路DRIVER，其特征是所述VCO与DRIVER之间设置有脉宽调制集成芯片TL494，所述TL494的第6脚与电阻R3一端连接，R3另一端接地。

VOC作为脉宽调制集成电路的信号发生装置，给其输入一个频率可变的波形信号；脉宽调制集成电路连接有分压电路和滤波电路。

VCO与TL494的第3脚连接；TL494的第5脚串接有分压电路；TL494的第7脚与第12脚之间并接有滤波电路。

所述分压电路由电容C1和电阻R2组成的并联电路与电阻R1串联构成，为TL494第5脚提供一个范围在0.12V至3.3V的电压。

所述滤波电路由电容C2和电解电容EC1并联构成。

所述TL494的第9脚与第10脚、或第8脚与第11脚为信号输出端与DRIVER连接。

本发明中的电路设计比较简单，仅由通用的脉宽调制集成电路---集成芯片TL494或类似器件、若干电阻和电容组成，该电路具有简单实用、灵活可靠、成本低廉、低频适应性优异等特性。通过调整TL494第3脚输入的脉冲方波的正脉冲宽度，便可以实现对输出驱动信号死区时间的调整。特别适用于电磁炉、大功率焊接设备、大功率开关电源等功率变换电路中。

附图说明

图1为本发明一实施例的电路原理图。

图2为本发明用于电磁炉的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1，一种场效应晶体管的死区控制驱动信号的发生电路，压控振荡器VCO与脉宽调制集成芯片TL494的第3脚连接，TL494的第9脚和第10脚作为信号输出端与后续驱动电路DRIVER连接。VCO作为TL494的信号发生装置给其第3脚输入一个频率可变的波形信号。TL494的第5脚串接有分压电路，其由电容C1和电阻R2组成的并联电路与电阻R1串联构成。TL494的第7脚与第12脚之间并接有由电容C2和电解电容EC1并联构成滤波电路，为TL494滤除杂波信号。TL494的第8、9脚和第10、11脚的内部集成为两个三极管，电阻R4、R5为各自三极管的接地电阻。电阻R3一端与TL494的第6脚连接，另一端接地。

参见图2，在本电磁炉电路中，通过分压电路中的电阻R2、R3分压，为TL494的第5脚提供一个大约2V的电压，使TL494的内部振荡器停止工作。在IN1端输入一个正脉冲宽度为2微秒的频率可变的方波信号，使TL494的第9脚和第10脚产生两路具有约2微秒死区时间的方波信号。在IN1端输入频率可变的脉冲方波信号，通过本发明电路后，生成的具有死区控制的两路输出方波信号，其死区时间约等于脉冲方波的正脉宽，再经由驱动电路IR2113控制IGBT1、IGBT2和由线圈盘L1、电容C8、C9组成的半桥式功率电路，即可实现在L1上产生高频交变强磁场，利用电磁感应效应，从而在铁质锅具上产生热效应。改变在IN1端输入的脉冲方波的信号频率，可以实现以脉冲频率调制PFM方式调节电磁炉的输出功率。