[实用新型]带保护的推挽驱动装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及超声技术领域，特别是涉及一种带保护的推挽驱动装置。

背景技术

超声换能器是一种既可以把电能转化为声能、又可以把声能转化为电能的装置。其工作原理是依据压电材料的正逆压电效应，利用逆压电效应产生超声波，即在压电材料上加上某种特定频率的交变正弦信号，材料就会随所加信号频率变化的机械形变，继而在周围介质中产生疏密相间的机械波，如果其振动频率在超声范围，这种机械波就是超声波。接收时，利用正压电效应把来自探测物的声信号变成电信号输出。

超声换能器是超声测试系统中产生并接收超声的部件，其驱动电路的性能对整个测试系统有着至关重要的作用。而现有的超声换能器的驱动方法多采用推挽功率驱动方式。推挽驱动是两不同极性晶体管输出电路无输出变压器。是两个参数相同的功率BJT管或MOSFET管，以推挽方式存在于电路中，各负责正负半周的波形放大任务，电路工作时，两只对称的功率开关管每次只有一个导通，所以导通损耗小效率高。推挽输出既可以向负载灌电流，也可以从负载抽取电流。优点是：结构简单，开关变压器磁芯利用率高，推挽电路工作时，两只对称的功率开关管每次只有一个导通，所以导通损耗小；然而，现有的推挽电路在对外输出时缺乏保护措施，当驱动信号发生异常时，即输出的高电平波形超过1毫秒时，导致开关管不能够正常工作，将会烧坏开关管。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种带保护的推挽驱动装置，用于解决现有技术中当驱动信号发生异常时，无法保证开关管正常工作的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种带保护的推挽驱动装置，包括：方波产生单元，适于根据脉宽调制信号源产生两路周期相同相位相反的脉冲信号；驱动信号产生单元，适于分别调制两路周期相同相位相反的脉冲信号，生成两路具有超时保护功能的脉宽调制驱动信号。

优选地，所述方波产生单元包括分频器与第一反相器，所述分频器的输入端连接脉宽调制信号源，所述分频器的输出端输出第一脉冲信号，所述分频器的输出端与第一反相器相连，输出第二脉冲信号。

优选地，所述驱动信号产生单元包括两个相同的驱动信号产生模块，两个驱动信号产生模块分别对应连接两路周期相同相位相反的脉冲信号各自产生一路具有超时保护功能的脉宽调制驱动信号。

优选地，所述驱动信号产生模块包括：

第一调制子单元，与所述方波产生单元的输出端相连，对所述脉宽调制信号源和其中一路脉冲信号进行与门处理，输出导通一三极管得到第一调制信号；第二调制子单元，与第一调制子单元的输出端相连，对所述第一调制信号进行充电，输出经反相处理得到第二调制信号；第三调制子单元，分别与第一调制子单元、第二调制子单元的输出端相连，对第一调制信号和第二调制信号进行与门处理，得到一路脉宽调制驱动信号。

优选地，所述第一调制子单元包括第一与门和三极管；所述第一与门的输入端分别连接脉宽调制信号源和脉冲信号；其输出端连接三极管的基极，导通所述三极管，其集电极与发射极之间输出第一调制信号。

优选地，所述第二调制子单元包括RC充电电路与第二反相器，所述RC充电电路连接于所述三极管的集电极与发射极之间，所述RC充电电路中间连接第二反相器，得到经反相处理的第二调制信号。

优选地，所述第三调制子单元包括第二与门，所述第二与门的输入端连接脉宽调制信号源和第二调制信号进行与门处理，得到一路脉宽调制驱动信号。

优选地，所述带保护的推挽驱动装置还包括：驱动输出单元，与所述驱动信号产生单元的输出端相连，适于根据两路脉宽调制驱动信号产生驱动开关管工作的开关管驱动信号，所述开关管连接变压器驱动负载工作。

优选地，所述驱动输出单元包括开关管驱动芯片、开关管、变压器与负载，所述开关管驱动芯片的输入端连接两路脉宽调制驱动信号，其输出端连接所述开关管，所述开关管连接变压器的输入端，所述变压器的输出端连接负载。

如上所述，本实用新型的带保护的推挽驱动装置，具有以下有益效果：

采用脉宽调制信号源为输入，将其分频为两路占空比相同且相位相反的脉冲信号；分别对两路脉冲信号进行调制，生成两路具有超时保护功能的脉宽调制驱动信号。该脉宽调制驱动信号可应用于驱动推挽电路、全桥电路等相位相反的功率驱动电路，当脉宽调制驱动信号处于异常情况，也能确保开关管正常工作，达到保护开关管的目的。

附图说明

图1显示为本实用新型提供一种带保护的推挽驱动装置的结构框图；