[发明专利]一种电流型推挽拓扑全互补驱动电路及方法

说明书

本发明公开了一种电流型推挽拓扑全互补驱动电路及方法，二极管V1正极连接PWM发生芯片的PWMA输出端，二极管V1负极通过电阻R1连接开关管A的栅极，二极管V3并联于电阻R1两端，电容C1串联在电阻R1与开关管A源极之间，三极管Q1集电极连接电阻R1与二极管V1负极；二极管V2正极连接PWM发生芯片PWMB输出端，二极管V2负极通过电阻R2连接开关管B的栅极，二极管V4并联于电阻R1两端，电容C2串联在电阻R2与开关管B源极之间，三极管Q2集电极连接电阻R2与二极管V2负极。利用互锁逻辑和电平维持，实现功率管状态自动切换及全互补导通，且重叠导通时间可通过电路参数进行配置。

技术领域

本发明属于驱动电路领域，涉及一种电流型推挽拓扑全互补驱动电路及方法。

背景技术

电流型推挽拓扑具有输入电感，当两个开关管同时关断时，输入电感中存储的能量会在开关管上产生很高的电压尖峰而导致开关管损坏。因此为避免这种现象，电流型推挽拓扑通常会使两个开关管工作在重叠导通模式，即两个开关管具有同时导通的时间。针对重叠导通工作模式的电流型推挽拓扑驱动电路，现有的技术通常采用两路占空比可调的PWM信号分别为两个开关管提供驱动，使得两个开关管具有重叠导通时间。预稳压功能的电流型推挽拓扑，其功能是利用推挽电路对输入与输出进行隔离并且输出电压近似等于输入电压。采用现有技术对PWM发生芯片的输出精度有较高的要求，实现难度较大，且两组独立驱动电路的差异难以保证两路占空比相同且均大于50％。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种电流型推挽拓扑全互补驱动电路及方法，利用互锁逻辑和电平维持，实现功率管状态自动切换及全互补导通，且重叠导通时间可通过电路参数进行配置。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种电流型推挽拓扑全互补驱动电路，包括PWM发生芯片、第一驱动电路和第二驱动电路；

第一驱动电路包括二极管V1、三极管Q1、电阻R1、电容C1、二极管V3和开关管A，二极管V1正极连接PWM发生芯片的PWMA输出端，二极管V1负极通过电阻R1连接开关管A的栅极，二极管V3并联于电阻R1两端，电容C1串联在电阻R1与开关管A源极之间，三极管Q1集电极连接电阻R1与二极管V1负极，三极管Q1发射极与开关管A源极连接并接地，三极管Q1基极连接PWM发生芯片PWMB输出端；

第二驱动电路包括二极管V2、三极管Q2、电阻R2、电容C2、二极管V4和开关管B，二极管V2正极连接PWM发生芯片PWMB输出端，二极管V2负极通过电阻R2连接开关管B的栅极，二极管V4并联于电阻R1两端，电容C2串联在电阻R2与开关管B源极之间，三极管Q2集电极连接电阻R2与二极管V2负极，三极管Q2发射极与开关管B源极连接并接地，三极管Q2基极连接PWM发生芯片PWMA输出端。

优选的，PWM发生芯片输出的PWMA和PWMB不同时为高电平且占空比均小于50％。

优选的，开关管A的漏极连接有推挽电路功率变压器的Vin1端，开关管B的漏极连接有推挽电路功率变压器的Vin2端，推挽电路功率变压器还连接有电源的正极，电源的负极接地。

优选的，第一驱动电路中二极管V1、三极管Q1、电阻R1、电容C1和二极管V3与第二驱动电路中二极管V2、三极管Q2、电阻R2、电容C2和二极管V4元器件参数一一对应相同。

一种基于上述任意一项所述电路的电流型推挽拓扑全互补驱动方法，当PWMA输出端信号为高且PWMB输出端信号为低时，三极管Q1不导通，电容C1通过二极管V3进行充电，当C1两端电压充到开关管A的开启电压时，开关管A导通，三极管Q2导通，二极管V4截止，电容C2经过电阻R2将电荷泄放，电荷泄放过程中开关管A与开关管B重叠导通，直到电容C2电压降低至开关管B开启电压以下，开关管B关断；