[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有效

专利信息
申请号: 202010172966.9 申请日: 2020-03-13
公开(公告)号: CN111431395B 公开(公告)日: 2023-04-28
发明(设计)人: 王志强;李琛;吉兵 申请(专利权)人: 大连理工大学
主分类号: H02M1/44 分类号: H02M1/44;H02M1/32;H02M3/156;H02M1/088
代理公司: 大连理工大学专利中心 21200 代理人: 李晓亮;潘迅
地址: 116024 辽*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 驱动器 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VEE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Ui、负电源VEE、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Ui与负电源VEE为驱动电路(1)的供电电源,正电源Ui正极接三极管Q0的集电极,正电源Ui负极连接地线,储能电容C与正电源Ui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UO;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Ui或负载阻值变化引起输出电压UO变化时,UO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UO,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UO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Ui与输出电压UO之差;可控精密稳压源D1与D2的稳压值小于正电源Ui,即输出电压UO小于正电源Ui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VEE;NPN三极管与PNP三极管的发射极连接驱动电阻Rg的左端;驱动电阻Rg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iC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iC

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。

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