[发明专利]一种桥式驱动器用隔离式上桥自举电荷泵电路及控制方法

权利要求书

1.一种桥式驱动器用隔离式上桥自举电荷泵电路，其特征在于，包括逐级连接的方波发生器、两组脉冲转换电路、开关电路和变压器输出电路；

所述的方波发生器用于产生高电平为V_H和低电平为0的方波；

所述的两组脉冲转换电路并联在方波发生器和开关电路之间，用于将方波转换为正负交替的脉冲信号输入开关电路；

所述变压器输出电路包括初级绕组T1和T2，以及次级绕组T3；初级绕组T1和T2采用双绕组方式首尾连接作为输入端连接开关电路，公共端连接电压源输入端口001；次级绕组T3采用单绕组方式作为输出端，次级绕组T3的两端分别为电压输出正端口002和电压输出负端口003；

所述的开关电路包括N型VDMOS Q3和P型VDMOS Q4；

N型VDMOS Q3的漏极连接初级绕组T1，源极接地；

P型VDMOS Q4的漏极接地，源极连接初级绕组T2；

所述的两组脉冲转换电路由电容C2和电阻R4、电容C3和电阻R5组成；电容C2和C3并接在方波发生器上，电容C2的另一端并接电阻R4和N型VDMOS Q3的栅极，电阻R4的另一端接地；电容C3的另一端并接电阻R5和P型VDMOS Q4的栅极，电阻R5的另一端并接P型VDMOS Q4的源极；

所述方波发生器采用CD40106多路门电路、CD4069多路门电路或NE555振荡器；当使用CD40106多路门电路或CD4069多路门电路时，将剩余门电路进行并联；芯片电源端接电压源输入端口001；

所述的一种桥式驱动器用隔离式上桥自举电荷泵电路在控制时包括，

a.方波转换为脉冲信号；

方波发生器产生的方波由0变为V_H时，由于电容C2和电容C3两端电压差不能突变，此时电容C2和电容C3的另一端也变为高电平V_H；随后电容C2通过电阻R4逐渐放电至电荷为0，电容C3通过电阻R5逐渐放电至电荷为0，此时电容C2和电容C3两端压差为V_H，产生正脉冲信号；

方波发生器产生的方波由V_H变为0时，为保证电压差不变，电容C2和电容C3另一端电压变为-V_H，产生负脉冲信号；随后电容C2通过电阻R4逐渐充电至电荷为0，电容C3通过电阻R5逐渐充电至电荷为0；

b.开关电路根据脉冲信号控制后级对应的变压器绕组轮换工作；

开关电路中的一个N型VDMOS Q3和P型VDMOS Q4组成推挽结构，分别接收脉冲转换电路产生的正负脉冲信号；

当为正脉冲信号时，N型VDMOS Q3导通，P型VDMOS Q4导通截止，当为负脉冲信号时，P型VDMOS Q4导通，N型VDMOS Q3截止，进而控制后级对应的变压器绕组轮换工作；

c.变压器输出电路根据开关电路的控制选择工作方式；

当前级N型VDMOS Q3导通时，绕组T1工作，次级绕组T3向储能电容充电；前级N型VDMOSQ3关断，P型VDMOS Q4导通，绕组T2和P型VDMOS Q4实现变压器的磁复位；

当前级P型VDMOS Q4导通时，绕组T2工作，次级绕组T3向储能电容充电；前级N型VDMOSQ3导通，P型VDMOS Q4关断，绕组T1和N型VDMOS Q3组成的回路实现变压器的磁复位；

N型VDMOS Q3和P型VDMOS Q4轮换导通，导通时间为脉冲电压大于N型VDMOS Q3和P型VDMOS Q4开关阈值时的脉冲宽度。