[发明专利]一种互补半桥电路

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子领域，尤其涉及含有半桥电路的变换器。

背景技术

目前，半桥电路的高位开关SH必须使用浮动的驱动技术来控制其导通和关断，包含浮动驱动技术的IC复杂昂贵，且辅助器件数目较多，易受干扰，可靠性难以提高；图 1 为传统带半桥电路结构图，图1中PWM1为低位开关SL的驱动信号，PWM2是由浮动驱动技术IC产生的驱动信号，用于驱动高位开关SH。

发明内容

本发明的目的在于通过一种互补半桥电路，来解决以上背景技术部分提到的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案。

一种互补半桥电路，包括高位开关SH，低位开关SL，第一二极管D1，第二二极管D2，第三二极管D3，第一电阻R1，第一电容C1，线圈L1。

当所述的高位开关SH和低位开关SL是三极管时，其连接方式为，高位开关SH的基极和发射极分别连接第一二极管D1的阴极和阳极，高位开关SH的基极和集电极分别连接第二二极管D2的阳极和阴极，高位开关SH的集电极和发射极分别并联在第三二极管D3的阴极和阳极；所述的低位开关SL的集电极与第一二极管D1的阴极串联，第一二极管D1的阳极与高位开关SH的发射极串联，第一电阻R1并联于第一二极管D1的阴极和阳极，形成RD并联电路；所述的第一电容C1与线圈L1串联，形成LC串联电路，该LC串联电路一端连接高位开关SH的发射极，另一端或者连接高位开关SH的集电极，或者连接低位开关SL的发射极。

当所述的高位开关SH和低位开关SL是MOSFET时，其连接方式是，高位开关SH的栅极和源极分别连接第一二极管D1的阴极和阳极，高位开关SH的栅极和漏极分别连接第二二极管D2的阳极和阴极；所述的低位开关SL的漏极与第一二极管D1的阴极串联，第一二极管D1的阳极与高位开关SH的源极串联；第一电阻R1并联于第一二极管D1的阴极和阳极，形成RD并联电路；所述的第一电容C1与线圈L1串联，形成LC串联电路，该LC串联电路一端连接高位开关SH的源极，另一端或者连接高位开关SH的漏极，或者连接低位开关SL的源极。

所述的一种互补半桥电路，第一电阻R1并联于第一二极管D1的阴极和阳极形成RD并联电路，该RD并联电路的作用是产生驱动高位开关SH的电压，即高位开关SH的关断或导通分别受控于RD并联电路两端的正向电压或反向电压。

所述的一种互补半桥电路，线圈L1或者是独立电感，或者是变压器的原边绕组，或者是电动机绕组。

所述的一种互补半桥电路，高位开关SH的栅极和漏极分别连接第二二极管D2的阳极和阴极，所述的第二二极管D2的作用是提供寄生能量的释放通道。

所述的一种互补半桥电路，高位开关SH的基极和集电极分别连接第二二极管D2的阳极和阴极，所述的第二二极管D2的作用是提供寄生能量的释放通道。

所述的一种互补半桥电路，高位开关SH的集电极和发射极分别并联在第三二极管D3的阴极和阳极，所述的第三二极管D3的作用是降低高位开关SH的发射极到集电极压降，以便降低高位开关SH的损耗。

本发明提出的一种互补半桥电路解决了传统半桥电路中高位开关SH的驱动问题，其利用所述的RD并联电路两端电压来控制高位开关SH的开通和关断，以完成高位驱动，本发明公开的一种半桥互补电路省去了用于产生PWM2的IC和外围元器件，由此降低了成本，提高了可靠性。

附图说明

图1 传统半桥电路及驱动信号结构图。

图2 本发明提供的第一实施例一种互补半桥电路结构图。

图3 本发明提供的第一实施例中高位开关SH开通时的状态图。

图4 本发明提供的第一实施例中高位开关SH关断时的状态图。

图5 本发明提供的第二实施例一种互补半桥电路结构图。

图6 本发明提供的第三实施例一种互补半桥电路结构图。

图7 本发明提供的第四实施例一种互补半桥电路结构图。

标号说明：1：RD并联电路；2：LC串联电路；3：三端电路；Vin：输入电源；PWM1：驱动低位开关SL的电压信号；PWM2：驱动高位开关SH的电压信号；D1,D2：二极管；DH：高位开关SH的寄生二极管；SH：高位开关；SL：低位开关；CL：低位开关SL的寄生电容；R1：第一电阻；C1：第一电容；I1，I2：RD并联电路的电流方向；+，- ：RD并联电路的电压方向 。

具体实施方式