[发明专利]直流/交流桥式电路

说明书

本发明涉及DC/AC变换器，更详细地涉及包含集成电路的、用于气体放电灯的桥式电路，所述集成电路具有：用于施加高直流电压和低直流电压的接线端，一个其漏极连接到第一接线端的第一绝缘栅场效应晶体管以及一个其源极连接到第二接线端的第二绝缘栅场效应晶体管;第一场效应晶体管的源极和第二场效应晶体管的漏极都连接到输出端，同时，还备有一种控制电路，借助于该控制电路，能够向第二效应晶体管的栅极提供交变的控制信号，并且，把该交变控制信号以倒相的形式输送到第一场效应晶体管的栅极;结果，能够使推挽式的第一和第二场效应晶体管导通和截止，该控制电路包括具有第三绝缘栅场效应晶体管的倒相级，第三场效应晶体管的源极连接到第二接线端、其栅极连接到第二场效应晶体管的栅极，而其漏极连接到负载元件并连接到第一场效应晶体管的栅极。

尤其是A·W·Ludikhuize的文章“用于模拟装置和转换用途的通用250/300伏集成电路的制造方法”（I·E·E·E·Transaction    on    Electron    Devices，Vol·ED-33，№12，1986年12月，pp.2008/2015）公开了这种变换器。

众所周知，当以频率显著高于电源电压频率的交流电压（例如，频率在1KHz和100KHz之间）驱动气体放电灯（例如市场上牌号SL和PL的灯）时，可显著改善这些灯的稳定性和效率。所述桥式电路可用来把直流电压（该电压可借助于整流电路从供电干线获得）转变成这种高频交流电压。原则上，该桥式电路由两个开关构成，它们串联连接在高电源电压端和低电源电压端之间，并且，以推挽方式工作而交替地把输出端连接到高电源电压端和低电源电压端。在正、负电源端之间只存在一个这种开关支路的情况下，放电灯的另一端保持相当于正、负电源端之间电压值的一半的直流电平。该实施例（即所谓的半波桥式电路）是最简单的电路，并保证一半电源电压可用于放电灯。另一实施例（例如，上述文章的图14中所示）包括两个开关支路，一个支路的下开关与另一个支路的上开关同时接通和断开。这种所谓的全波桥式电路（其结构和操作都比半波桥式电路复杂）保证全部电源电压可以用于放电灯。根据下面的描述，无需进一步说明就可明白：本发明既可用于全波桥式电路、又可用于半波桥式电路。

在上述文章描述的全波桥式电路中，各开关由具有实际上相同结构的n型沟道MOS晶体管构成。一个晶体管（T2/T4）的源极和另一个晶体管（T₁/T₃）的漏极分别连接到负（0伏）电源端和正电源端。其他源区和漏区都连接到输出端（1/02）。倒相器晶体管（T₅/T₆）也由n型沟道MOS晶体管构成，其源极连接到负电源端（0伏）。当倒相器晶体管的栅极或控制极上加有正电压时，该晶体管导通，因而，所述另一个晶体管（T₁/T₃）的控制极连接到低电压电源端（接地端）上。因此，该晶体管不导通（截止）。然后，正控制信号加到所述一个具体管（T₂/T₄）的控制极上，于是，该晶体管处在导通状态。这时，输出端处在低电平。在另一种情况下〔其中，为倒相器晶体管的控制极和一个晶体管（T₂/T₄）提供低电平控制信号，以便这些晶体管处在非导通状态〕，所述控制信号不但应当倒相，而且，必须移动其电压电平，以便保证晶体管（T₁/T₃）的控制极和源极之间的电压保持高于阈值电压。借助于输出端（01/02）和晶体管（T₁/T₃）的控制极之间的所谓自举电路以及各整流二极管来实现这种电平移动，结果，可以获得比电源电压高出几乎15伏的控制电压。