[发明专利]一种高性能脉冲信号处理电路及其实施方法

说明书

本发明涉及一种高性能驱动脉冲处理电路及其实施方法，属于电力电子器件技术领域。由电平转换及脉宽调整电路I、脉冲正向整流及上下沿延时控制电路T、脉冲信号传输延时调整及抗干扰电路O、加固电源电路S共四个单元电路组成；电平转换及脉宽调整电路I的输入端与脉冲源相连，电平转换及脉宽调整电路I的输出端与脉冲正向整流及上下沿延时控制电路T的输入端相连，脉冲正向整流及上下沿延时控制电路T的输出端与脉冲信号传输延时调整及抗干扰电路O的输入端相连，加固电源电路S的+Vcc电压输出端为电平转换及脉宽调整电路I和脉冲信号传输延时调整及抗干扰电路O的正电源，加固电源电路S的‑Vee电压输出端为电平转换及脉宽调整电路I的负电源。

技术领域

本发明涉及一种高性能驱动脉冲处理电路及其实施方法，属于电力电子器件的驱动脉冲处理技术领域。

背景技术

电力电子技术中脉冲信号通过驱动电路让功率器件工作在开关状态，实现电能的转换和传输。脉冲信号可由如单片机、FPGA和DSP等可编程器件产生；还可由专用脉冲信号发生芯片产生。这些脉冲信号是正向脉冲，电平是标准电平，脉冲宽度和延时可以通过软件调整，脉冲上下沿的陡度有由脉冲信号产生器件的特性决定，无需脉冲信号处理电路处理，可直接传输给驱动电路，驱动功率管工作。但是，在很多情况下，脉冲信号需由如V/F变换电路、比较放大电路和振荡电路等产生，这些电路产生的脉冲信号是正负向都有的脉冲，电平是非标准电平，脉冲宽度和延时需要调整，脉冲上下沿的陡度需要调整控制，必须由脉冲信号处理电路进行处理后才能传输给驱动电路，驱动功率管工作。脉冲处理电路的性能好坏将直接影响功率管的工作状态，从而影响电力电子电路的正常工作和指标参数，因此，研发能符合要求的高性能脉冲信号处理电路成为必然。

然而，理论分析和开发经验均告诉我们，此类高性能脉冲信号处理电路设计难度大，因此无论是电路原理设计还是元件选择，元件布局和走线工艺的设计，均需采用线性高频电子电路的设计方法和制作工艺才行，否则，成功的可能性很小！纵观本发明的研发过程亦证明了这个观点的正确性。

发明内容

本发明的目的是提供一种高性能脉冲信号处理电路及其构成方法、设计方法。以用于解决：①从电路原理上确立一种适应各种电平的脉冲信号处理电路，最终转换为标准数字电平；②从电路原理上确立一种可对脉冲信号的脉宽进行调整的脉冲信号处理电路；③从电路原理上和器件选择上，利用线性高频电子电路的设计方法，寻找一种通过合理元件布局布线，消除分布电感和分布电容所形成的延时影响，确立一种能对正负脉冲信号进行正向整流和保证脉冲上升下降沿时间均小于30ns的脉冲信号处理电路；④从电路原理上确立一种能有效减小脉冲信号的传输干扰和对脉冲信号的传输延时进行调整的脉冲信号处理电路。

本发明的技术方案是：一种高性能脉冲信号处理电路，由电平转换及脉宽调整电路I、脉冲正向整流及上下沿延时控制电路T、脉冲信号传输延时调整及抗干扰电路O、加固电源电路S共四个单元电路组成；其中电平转换及脉宽调整电路I的输入端与脉冲源相连，电平转换及脉宽调整电路I的输出端与脉冲正向整流及上下沿延时控制电路T的输入端相连，脉冲正向整流及上下沿延时控制电路T的输出端与脉冲信号传输延时调整及抗干扰电路O的输入端相连，加固电源电路S的+Vcc电压输出端为电平转换及脉宽调整电路I和脉冲信号传输延时调整及抗干扰电路O的正电源，加固电源电路S的-Vee电压输出端为电平转换及脉宽调整电路I的负电源。