[发明专利]一种互补驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子领域，尤其涉及含有高位浮地开关器件的变换器。

背景技术

目前，高位浮地开关器件必须使用浮地的驱动技术来控制其导通和关断，包含浮地驱动技术的IC复杂昂贵，辅助器件数目较多，易受干扰，可靠性难以提高；图 1 为传统有源箝位技术的开关变换器结构图，图2为传统半桥电路结构图，图1和图2中PWM-L为低位开关SL的驱动信号，PWM-H是由浮地驱动技术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驱动电路，来解决以上背景技术部分提到的成本高和易受干扰的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案。

一种互补驱动电路，包括高位开关SH，低位开关SL，第一二极管D1，第二二极管D2，第一电阻R1，电感L1，驱动电阻Rg1，栅源电阻Rg2，稳压管ZD1，线圈N1，其特征是，当所述的高位开关SH和低位开关SL是MOSFET时，栅源电阻Rg2并联于高位开关SH的栅极和源极，稳压管ZD1的阴极和阳极分别并联于高位开关SH的栅极和源极；第一二极管D1和电感L1串联后，再与第一电阻R1并联，形成DLR电路；DLR电路的A端连接高位开关SH的源极，DLR电路的B端连接低位开关SL的漏极；驱动电阻Rg1一端连接DLR电路的B端，另一端连接高位开关SH的栅极；低位开关SL的源极连接采样电阻Rs；第二二极管D2的阳极连接采样电阻Rs的任一端，阴极连接高位开关SH的源极，线圈N1的同名端连接高位开关SH的源极。

一种互补驱动电路，包括高位开关SH，低位开关SL，第一二极管D1，第二二极管D2，第一电阻R1，电感L1，栅源电阻Rg2，稳压管ZD1，其特征是，当所述的高位开关SH和低位开关SL是三极管时，栅源电阻Rg2并联于高位开关SH的基极和发射极，稳压管ZD1的阴极和阳极分别并联于高位开关SH的基极和发射极，第一二极管D1和电感L1串联后，再与第一电阻R1并联，形成DLR电路；DLR电路的A端连接高位开关SH的发射极，DLR电路的B端连接低位开关SL的集电极；驱动电阻Rg1一端连接DLR电路的B端，另一端连接高位开关SH的基极；低位开关SL的发射极连接采样电阻Rs；第二二极管D2的阳极连接采样电阻Rs的任一端，阴极连接高位开关SH的发射极，线圈N1的同名端连接高位开关SH的发射极。

传统电路中，高位开关SH源极的和低位开关SL的漏极是直接连接的，本发明中，高位开关SH源极的和低位开关SL的漏极之间串联了DLR电路，且增加了第二二极管D2，作为线圈N1的续流通路。

所述的DLR电路的作用是产生驱动高位开关SH的电压，即高位开关SH的关断或导通受控于DLR电路两端的电压，第一二极管D1的作用是阻断电感L1的反向电流，电感L1的作用是存储驱动高位开关SH的能量，电感L1的值在满足驱动要求的情况下尽量小，以便减小损耗，其取值范围由纳亨到微亨级别，第一电阻R1用于调整DLR电路的两端电压。电感L1在低位开关SL关断时释放能量，此能量释放过程产生的电流，在DLR电路AB两端产生电压，当B端为正A端为负时，即可驱动高位开关SH导通，当DLR电路AB两端电压，为B端为负A端为正时，即可驱动高位开关SH管断。

第二二极管D2的阳极连接采样电阻Rs的任一端，阴极连接线圈N1的同名端，所述的第二二极管D2是线圈N1的续流二极管，其的作用是提供线圈N1的续流通路，所述的采样电阻Rs的阻值很小，对于本电路工作原理不产生实质影响，其作用与传统电路相同。

所述的高位开关SH和低位开关SL或者是MOSFET，或者是三极管，或者是GaN开关器件，或者是SiC开关器件，不同类型的开关器件不改变实质工作原理。

所述的ZD1或者是稳压管，或者是TVS管。

本发明提出的一种互补驱动电路解决了传统需要浮地互补驱动中，高位开关SH的驱动问题，其利用所述的DLR电路两端电压来控制高位开关SH的开通和关断，以完成高位浮地驱动，本发明公开的一种互补驱动电路省去了用于产生PWM-H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 传统有源箝位电路结构图。

图2 传统半桥电路结构图。

图3 本发明提供的第一实施例的电路结构图。

图4 本发明提供的第二实施例的电路结构图。

图5 本发明提供的第一实施例中高位开关SH导通时的状态图。