[发明专利]一种基于门极驱动器的开关振铃抑制电路及其控制方法

权利要求书

1.一种基于门极驱动器的开关振铃抑制电路，其特征在于，所述开关振铃抑制电路的主电路包括驱动电路(1)、采样电路(2)、主控单元(3)，其中，驱动电路(1)包括可编程数字电压源(4)、扩流电路(5)，主控单元(3)包括数据检测器(6)、驱动波形发生器(7)、功率开关控制器(8)；所述的驱动波形发生器(7)输出信号传输至可编程数字电压源(4)，功率开关控制器(8)输出信号传输至扩流电路(5)，数据检测器(6)接收并处理采样电路(2)发送的数据；所述的可编程数字电压源(4)以及负电源V_EE连接扩流电路(5)为其供电；采样电路(2)测量流经被测功率开关管的电流，与其集电极/漏极相连；

所述的可编程数字电压源(4)主要由正电源U_i、负电源V_EE、储能电容C、电阻R、三极管Q₀、开关管Q₁和Q₂以及可控精密稳压源D₁和D₂构成，用于在被测功率开关管开通过程中调节驱动电压，抑制振铃产生；所述正电源U_i与负电源V_EE为驱动电路(1)的供电电源，正电源U_i正极接三极管Q₀的集电极，正电源U_i负极连接地线，储能电容C与正电源U_i并联，储能电容C的上端连接正电源正极，下端连接正电源负极；所述开关管Q₁与Q₂的集电极分别与可控精密稳压源D₁与D₂的阳极相连，可控精密稳压源D₁与D₂的阴极接三极管Q₀的基极，开关管Q₁与Q₂的发射极接地；所述电阻R的左端连接三极管Q₀集电极，右端连接三极管Q₀基极；所述三极管Q₀的发射极与地线之间的电压为输出电压U_O；所述的可编程数字电压源(4)的电路是在输入直流电压和负载之间串联入一个三极管Q₀，当正电源U_i或负载阻值变化引起输出电压U_O变化时，U_O的变化将反映到三极管Q₀的发射结电压上，引起三极管导通电压变化，从而调整U_O，以保持输出电压的基本稳定；任一开关管Q₁或Q₂开通，其输出电压U_O均为相应可控精密稳压源D₁与D₂的电压值；电阻R两端电压等于正电源U_i与输出电压U_O之差；可控精密稳压源D₁与D₂的稳压值小于正电源U_i，即输出电压U_O小于正电源U_i电压；

所述的扩流电路(5)包括施密特触发器T₁、NPN三极管以及PNP三极管；扩流电路(5)的作用是将数字信号变换为交流方波，并放大驱动能力；所述NPN三极管与PNP三极管的基极连接施密特触发器T1的输出端；NPN三极管的集电极连接三极管Q₀的发射极，而PNP三极管的集电极连接负电源V_EE；NPN三极管与PNP三极管的发射极连接驱动电阻R_g的左端；驱动电阻R_g的右端连接被测功率开关管的基极/门极；所述主控单元(3)输出多路控制信号分别控制Q₁、Q₂、NPN三极管和PNP三极管开通与关断，以及可控精密稳压源D₁与D₂的电压值，根据需要进行电路实现或编程实现；

所述采样电路(2)利用采样芯片对被测功率开关管的电流i_C实时采样并完成模/数转换，转换为控制芯片可以接收的数字信号，通过并口数据通讯与主控单元(3)通信；

所述数据检测器(6)被配置成在功率开关控制器(8)输出信号由低电平跳变至高电平时开始工作，与采样电路(2)通信并采集流过被测功率开关管的电流i_C；

所述驱动波形发生器(7)被配置成当数据检测器(6)采集到的电流数据达到设定值后触发，输出串行信号控制可编程数字电压源(4)；

所述功率开关控制器(8)产生PWM驱动波形，由驱动电路(1)的扩流电路(5)放大后为变换器中的被测功率开关管提供驱动信号。