[发明专利]双边沿调制与解调的宽隙功率器件隔离驱动系统及方法

摘要

本发明属于电力电子领域，公开了一种双边沿调制与解调的宽隙功率器件隔离驱动系统及方法，系统包括：控制信号的前后边沿脉冲检波电路模块；边沿脉冲整形与放大电路模块；边沿信号隔离传递脉冲变压器模块；边沿脉冲正负信号的解调检波电路模块；集成放大器为核心的解调电路模块；驱动放大电路模块。本发明提供的双边沿调制与解调的宽隙功率器件隔离驱动系统具有电路简单，价格低廉；调试方便，可靠性高；工作频率高，频率范围宽；占空比范围宽，最小控制脉冲t

主权项

1.一种双边沿调制与解调的宽隙功率器件隔离驱动系统，其特征在于，所述双边沿调制与解调的宽隙功率器件隔离驱动系统包括：/n控制信号的前后边沿脉冲检波电路模块输入端,用于将控制信号的前后沿脉冲调制为微分窄脉冲；/n边沿脉冲整形与放大电路模块，用于将微分窄脉冲变为方波窄脉冲信号并进行放大；/n边沿信号隔离传递脉冲变压器模块，用于通过脉冲变压器将调制信号进行电气隔离；/n边沿脉冲正负信号的解调检波电路模块，由脉冲变压器次级正负整流端将电流正负检测出来；/n集成放大器为核心的解调电路模块，用于通过集成放大芯片进行信号的解调，还原控制信号；/n驱动放大电路模块，用于将还原的控制信号放大驱动开关器件；/n控制信号的前后边沿脉冲检波电路模块与控制信号相连；/n边沿脉冲整形与放大电路模块输入与控制信号的前后边沿脉冲检波电路模块相连，输出与边沿信号隔离传递脉冲变压器模块相连；/n边沿信号隔离传递脉冲变压器模块输出与边沿脉冲正负信号的解调检波电路模块相连；/n边沿脉冲正负信号的解调检波电路模块与集成放大器为核心的解调电路模块相连；/n所述集成放大器为核心的解调电路模块与驱动放大电路模块相连；/n所述双边沿调制与解调的宽隙功率器件隔离驱动系统的半导体功率开关器件；/n所述双边沿调制与解调的宽隙功率器件隔离驱动系统的双边沿调制与解调的宽隙功率器件隔离驱动方法，包括：/n四与非门4011中的非门A1、非门A3与控制信号相连接，非门A3输出控制信号的非信号，非门A1、非门A2输出与控制信号同相信号；/n非门A2的输出连接微分阻容元件电阻R11、电容C11，非门A3的输出连接微分阻容元件电阻R12、电容C12，非门A2的输出接R11、C11串联电路，其中C11一端与非门A2的输出连接，C11另一端与R11相连，R11另一端接地，R11与C11相连接的端点为输出端，通过微分电路检测控制信号的前、后沿，形成窄脉冲；非门A3的输出接R12、C12串联电路，其中C12一端与非门A3的输出连接，C12另一端与R12相连，R12另一端接地，R12与C12相连接的端点为输出端，通过微分电路检测控制信号的前、后沿，形成窄脉冲；缓冲器B1、B2输入端、输出端并接，B1、B2的输入端与R11、C11连接结点连接；缓冲器B3、B4输入端、输出端并接，B3、B4的输入端与R12、C12连接结点连接，实现两路信号脉冲整形与扩大输出容量；高频脉冲变压器T1的初级绕组N11两端分别与B1、B2和B3、B4的输出相连接，对控制信号之前、后沿宽脉冲耦合输出；/n变压器T1同时起到电磁隔离和电压匹配功能；变压器初级绕组N11的左侧为信号调制电路，经变压器耦合后，次级绕组N21、N22右侧为解调电路；/n次级正、负半波整流电路二极管VD21、电阻R21、二极管VD22、电阻R22分别与N21、N22的同名端和异名端相连接，N21、N22的中点形成解调电路的零点；集成放大器VC21的同相端通过电阻R23与二极管VD21、电阻R21支路的中点相连接，反向端通过电阻R24与二极管VD22和电阻R22支路的中点相连接；/n电阻R25两端分别与集成放大器VC21的同相端与输出端相连接，电阻R26两端分别与集成放大器VC21的反相端与VDD相连接，电阻R27一端与VDD连接，电阻R27的另外一端与VC21的输出端连接，集成放大器VC21和电阻R25、电阻R26、电阻R27组成的电路具有双稳态功能，用来还原控制信号；/n三极管Q21、三极管Q22的互补式电路通过电阻R28与还原后的控制信号相连接，放大控制信号直接驱动功率开关器件。/n