[发明专利]PNP型BJT组合电容充放电型宽工作电压范围的控制器

说明书

本发明公开了一种PNP型BJT组合电容充放电型宽工作电压范围的控制器，包括端口V_cc、端口V_ss和端口Out，还包括PNP型BJT管Q₁、二极管D₁、电容C₁、电阻R₁、电阻R₂、受控电流源和输出单元。利用受控电流源可改变电容C₁的充放电速度和深度，达到调节控制信号开关周期和占空比的目的。本发明结构简单、利于集成、工作电压范围宽、可与变换器中高压侧(High‑Side)P沟道IGBT管、P沟道MOS管、PNP型BJT管等匹配，特别适合较高输入电压的应用场合。

技术领域

本发明涉及一种控制器，基于PNP型BJT组合电容充放电的机理，该控制器在较宽的输入电压范围内均可正常工作，且具有驱动半导体功率器件的能力，可与变换器中高压侧(High-Side)PNP型BJT管、P沟道MOS管、P沟道IGBT管等匹配，特别适合较高输入电压的应用场合。

背景技术

出于规格化的考虑，现有大部分市售的控制器的工作电压范围基本处于十几伏至几十伏的区间内。当变换器的输入电压范围与控制器的工作电压范围不一致时，大多会采用独立的辅助电源或非独立的辅助电源支路来为控制器供电，保证其能正常工作。但是，独立的辅助电源和非独立的辅助电源支路都需要占据一定的空间，同时也会增加损耗和降低可靠性，会对整个变换器的小型化和高效率化产生不良的影响。

因此，需要一种宽工作电压范围的控制器，其工作电压范围可覆盖变换器的输入电压范围，不再需要独立的辅助电源和非独立的辅助电源支路为其供电。

发明内容

为克服现有大部分市售控制器工作电压范围的局限性，本发明提供一种PNP型BJT组合电容充放电型宽工作电压范围的控制器，目的在于促进整个变换器的小型化和高效率化。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种PNP型BJT组合电容充放电型宽工作电压范围的控制器，包括端口V_cc、端口V_ss和端口Out，还包括PNP型BJT管Q₁、二极管D₁、电容C₁、电阻R₁、电阻R₂、受控电流源和输出单元，输出单元又包括端口a和端口b，PNP型BJT管Q₁的发射极同时与电阻R₂的一端、电容C₁的一端、二极管D₁的阴极以及端口V_cc相连，PNP型BJT管Q₁的基极同时与电阻R₂的另一端、二极管D₁的阳极以及受控电流源的第一端口相连，PNP型BJT管Q₁的集电极同时与电容C₁的另一端、电阻R₁的一端以及输出单元的端口a相连，输出单元的端口b与端口Out相连，电阻R₁的另一端同时与受控电流源的第二端口以及端口V_ss相连；

流入受控电流源第一端口的电流i_s周期性波动；

所述输出单元将端口a的控制信号转化为端口b的驱动信号，使所述PNP型BJT组合电容充放电型宽工作电压范围的控制器具有驱动半导体功率器件的能力；

所述PNP型BJT组合电容充放电型宽工作电压范围的控制器控制变换器中功率半导体器件的开关状态，所述变换器为所述PNP型BJT组合电容充放电型宽工作电压范围的控制器提供必要的电能，所述PNP型BJT组合电容充放电型宽工作电压范围的控制器的端口V_cc为供电口正端，所述PNP型BJT组合电容充放电型宽工作电压范围的控制器的端口V_ss为供电口负端，所述PNP型BJT组合电容充放电型宽工作电压范围的控制器的端口Out与所述变换器中功率半导体器件的控制端口相连，