一種方波逆變器全橋輸出電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及電子【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種逆變電路。一種方波逆變器全橋輸出電路，包括，正電壓工作電路，可控制地向輸出端輸出正電壓；負電壓工作電路，可控制地向輸出端輸出負電壓；開關(guān)器件組，于驅(qū)動信號作用下控制正電壓工作電路與負電壓工作電路的切換；驅(qū)動電路，包括第一驅(qū)動電路，包括多個晶體管組成的第一晶體管放大電路，于一第一脈沖調(diào)制信號作用下產(chǎn)生第一組驅(qū)動信號；和/或，第二驅(qū)動電路，包括多個晶體管組成的第二晶體管放大電路，于一第二脈沖調(diào)制信號作用下產(chǎn)生一第二組驅(qū)動信號。本實用新型利用三極管的放大特性，加速低頻開關(guān)驅(qū)動的上升沿和下降沿的速度，提高了場效應(yīng)管抗大電流的沖擊力；同時實現(xiàn)短路和啟動能力的平衡。
【專利說明】一種方波逆變器全橋輸出電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電子【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種逆變電路。

【背景技術(shù)】
[0002]逆變電路的應(yīng)用非常廣泛，通過已有的各種直流電源，如蓄電池、干電池、太陽能電池等向交流負載供電時，需要逆變電路來實現(xiàn)電源轉(zhuǎn)換；方波逆變是一種低成本、簡單的變換方式，現(xiàn)有的逆變電路全橋輸出的兩個上管是和脈寬調(diào)制信號同相的，其導(dǎo)通寬度決定輸出有效電壓的高低，也就是上管從打開時到截止時都向負載提供輸入端的電壓。場效應(yīng)管導(dǎo)通先經(jīng)過放大區(qū)再經(jīng)過飽和導(dǎo)通區(qū)，開關(guān)管經(jīng)過放大區(qū)時間的長短決定場效應(yīng)管發(fā)熱溫度的高低，時間越長溫度越高，場效應(yīng)管耐受大電流沖擊的能力就越小，越容易損壞，現(xiàn)有的電路結(jié)構(gòu)在逆變器輸出短路時容易損耗開關(guān)管，使得短路和啟動能力很難平衡，生產(chǎn)調(diào)試難度增大。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于，提供一種方波逆變器全橋輸出電路，解決以上技術(shù)問題。
[0004]本實用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0005]—種方波逆變器全橋輸出電路，其中，包括，
[0006]輸入端；
[0007]輸出端；
[0008]接地端；
[0009]正電壓工作電路，可切換地連接于所述輸入端、所述輸出端和所述接地端之間，可控制地向所述輸出端輸出正電壓；
[0010]負電壓工作電路，可切換地連接于所述輸入端、所述輸出端和所述接地端之間，可控制地向所述輸出端輸出負電壓；
[0011]開關(guān)器件組，設(shè)置于所述輸入端、所述輸出端及所述接地端之間的電路上，于驅(qū)動信號作用下控制所述正電壓工作電路與所述負電壓工作電路的切換；
[0012]驅(qū)動電路，用以產(chǎn)生所述驅(qū)動信號，包括，
[0013]第一驅(qū)動電路，包括多個晶體管組成的第一晶體管放大電路，于一第一脈沖調(diào)制信號作用下產(chǎn)生第一組驅(qū)動信號；
[0014]和/ 或，
[0015]第二驅(qū)動電路，包括多個晶體管組成的第二晶體管放大電路，于一第二脈沖調(diào)制信號作用下產(chǎn)生一第二組驅(qū)動信號。
[0016]進一步地，所述第一晶體管放大電路包括，
[0017]第一晶體管，所述第一晶體管的基極通過一第一電阻連接所述第一脈沖調(diào)制信號，所述第一晶體管的發(fā)射極接地，所述第一晶體管的集電極通過一第二電阻連接電源電壓；
[0018]第二晶體管，所述第二晶體管的基極連接所述第一晶體管的集電極，所述第二晶體管的集電極通過第一二極管連接所述電源電壓，所述第二晶體管的發(fā)射極通過一第三電阻輸出所述第一組驅(qū)動信號中的至少一個；
[0019]第三晶體管，所述第三晶體管的基極與所述第二晶體管的基極連接，所述第三晶體管的發(fā)射極連接所述第二晶體管的發(fā)射極，所述第三晶體管的集電極通過一第一電容連接所述第二晶體管的集電極。
[0020]進一步地，所述第二晶體管放大電路包括，
[0021]第四晶體管，所述第四晶體管的基極通過一第四電阻連接所述第二脈沖調(diào)制信號，所述第四晶體管的發(fā)射極接地，所述第四晶體管的集電極通過一第五電阻連接電源電壓；
[0022]第五晶體管，所述第五晶體管的基極連接所述第四晶體管的集電極，所述第五晶體管的集電極通過第二二極管連接所述電源電壓，所述第五晶體管的發(fā)射極通過一第六電阻輸出所述第二組驅(qū)動信號中的至少一個；
[0023]第六晶體管，所述第六晶體管的基極與所述第五晶體管的基極連接，所述第六晶體管的發(fā)射極連接所述第五晶體管的發(fā)射極，所述第六晶體管的集電極通過一第二電容連接所述第五晶體管的集電極。
[0024]進一步地，所述輸出端包括第一端、第二端，所述第一端和所述第二端之間并聯(lián)一濾波電容。
[0025]進一步地,所述正電壓工作電路包括，
[0026]第一開關(guān)支路，可控制地連接所述輸入端至所述第一端，所述第一開關(guān)
[0027]支路的控制端連接所述第一驅(qū)動電路的輸出端；
[0028]第二開關(guān)支路，可控制地連接所述第二端至所述接地端，所述第二開關(guān)
[0029]支路的控制端連接所述第二脈沖調(diào)制信號。
[0030]進一步地，所述負電壓工作電路包括，
[0031]第三開關(guān)支路，可控制地連接所述第一端與所述接地端，所述第三開關(guān)
[0032]支路的控制端連接所述第一脈沖調(diào)制信號；
[0033]第四開關(guān)支路，可控制地連接所述輸入端與所述第二端，所述第四開關(guān)
[0034]支路的控制端連接所述第二驅(qū)動電路的輸出端。
[0035]有益效果:由于采用以上技術(shù)方案，本實用新型利用三極管的放大特性，加速低頻開關(guān)驅(qū)動的上升沿和下降沿的速度，提高了場效應(yīng)管抗大電流的沖擊力；同時實現(xiàn)短路和啟動能力的平衡，適合批量生產(chǎn)，易于調(diào)試。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1為本實用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0037]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0038]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0039]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，但不作為本實用新型的限定。
[0040]參照圖1，一種方波逆變器全橋輸出電路，其中，包括，
[0041]輸入端HV ;
[0042]輸出端AC;
[0043]接地端GNDl ；
[0044]正電壓工作電路，可切換地連接于輸入端HV、輸出端AC和接地端GNDl之間，可控制地向輸出端AC輸出正電壓；
[0045]負電壓工作電路，可切換地連接于輸入端HV、輸出端AC和接地端GNDl之間，可控制地向輸出端AC輸出負電壓；
[0046]開關(guān)器件組，設(shè)置于輸入端HV、輸出端AC及接地端GNDl之間的電路上，于驅(qū)動信號作用下控制正電壓工作電路與負電壓工作電路的切換；
[0047]驅(qū)動電路，用以產(chǎn)生驅(qū)動信號，包括，
[0048]第一驅(qū)動電路，包括多個晶體管組成的第一晶體管放大電路，于一第一脈沖調(diào)制信號PWMl作用下產(chǎn)生第一組驅(qū)動信號；
[0049]和/ 或，
[0050]第二驅(qū)動電路，包括多個晶體管組成的第二晶體管放大電路，于一第二脈沖調(diào)制信號PWM2作用下產(chǎn)生一第二組驅(qū)動信號。
[0051 ] 作為本實用新型的一種優(yōu)選的實施例，第一晶體管放大電路包括，
[0052]第一晶體管NI，第一晶體管NI的基極通過一第一電阻R3連接第一脈沖調(diào)制信號PWM1，第一晶體管NI的發(fā)射極接地GND2，第一晶體管NI的集電極通過一第二電阻ROl連接電源電壓；電源電壓可以為15V ；
[0053]第二晶體管N01，第二晶體管NOl的基極連接第一晶體管NI的集電極，第二晶體管NOl的集電極通過第一二極管Dl連接電源電壓，第二晶體管NOl的發(fā)射極通過一第三電阻R2輸出第一組驅(qū)動信號中的至少一路驅(qū)動信號；
[0054]第三晶體管POl，第三晶體管POl的基極與第二晶體管NOl的基極連接，第三晶體管POl的發(fā)射極連接第二晶體管NOl的發(fā)射極，第三晶體管POl的集電極通過一第一電容El連接第二晶體管NOl的集電極。
[0055]作為本實用新型的一種優(yōu)選的實施例，第二晶體管放大電路包括，
[0056]第四晶體管N2，第四晶體管N2的基極通過一第四電阻R6連接第二脈沖調(diào)制信號PWM2，第四晶體管N2的發(fā)射極接地GND2，第四晶體管N2的集電極通過一第五電阻R02連接電源電壓；
[0057]第五晶體管N02，第五晶體管N02的基極連接第四晶體管N2的集電極，第五晶體管N02的集電極通過第二二極管D2連接電源電壓，第五晶體管N02的發(fā)射極通過一第六電阻R5輸出第二組驅(qū)動信號中的至少一路驅(qū)動信號；
[0058]第六晶體管P02，第六晶體管P02的基極與第五晶體管N02的基極連接，第六晶體管P02的發(fā)射極連接第五晶體管N02的發(fā)射極，第六晶體管P02的集電極通過一第二電容E2連接第五晶體管N02的集電極。
[0059]作為本實用新型的一種優(yōu)選的實施例，第一二極管Dl的陽極連接電源電壓，第一二極管Dl的陰極連接第二晶體管NOl的集電極；
[0060]第二二極管D2的陽極連接電源電壓，第二二極管D2的陰極連接第五晶體管N02的集電極。
[0061]作為本實用新型的一種優(yōu)選的實施例，輸出端AC包括第一端、第二端,第一端和第二端之間并聯(lián)一濾波電容C。
[0062]作為本實用新型的一種優(yōu)選的實施例，正電壓工作電路可以包括，第一開關(guān)支路，可控制地連接輸入端HV至第一端，第一開關(guān)支路的控制端連接第一驅(qū)動電路的輸出端，SP，第一驅(qū)動電路的輸出經(jīng)第三電阻R2連接第一開關(guān)支路的控制端；
[0063]第二開關(guān)支路，可控制地連接第二端至接地端GND1，第二開關(guān)支路的控制端連接第二脈沖調(diào)制信號PWM2。
[0064]作為本實用新型的一種優(yōu)選的實施例，負電壓工作電路可以包括，
[0065]第三開關(guān)支路，可控制地連接第一端與接地端GND1，第三開關(guān)支路的控制端連接第一脈沖調(diào)制信號PWMl ；
[0066]第四開關(guān)支路，可控制地連接輸入端HV與第二端，第四開關(guān)支路的控制端連接第二驅(qū)動電路的輸出端，即，第二驅(qū)動電路的輸出經(jīng)第六電阻R5連接第四開關(guān)支路的控制端。
[0067]作為本實用新型的一種優(yōu)選的實施例，第一開關(guān)支路包括第一開關(guān)管M1，第二開關(guān)支路包括第二開關(guān)管M4，第三開關(guān)支路包括第三開關(guān)管M2，第四開關(guān)支路包括第四開關(guān)管M3，上述的開關(guān)管優(yōu)選采用N溝道M0SFET。作為本實用新型的一種優(yōu)選的實施例，其中第一開關(guān)管Ml的漏極連接輸入端HV，第一開關(guān)管Ml的源極連接第三開關(guān)管M2的漏極，其相連接的點還連接第三晶體管POl的集電極及輸出端AC的第一端；第一開關(guān)管Ml的柵極連接第三電阻R2 ;第三開關(guān)管M2的源極連接接地端GNDl，第三開關(guān)管M2的柵極連接第一脈沖調(diào)制信號PWMl ；
[0068]第四開關(guān)管M3的漏極連接輸入端HV，第四開關(guān)管M3的源極連接第二開關(guān)管M4的漏極，其相連接的點還連接第六晶體管P02的集電極及輸出端AC的第二端；第二開關(guān)管M4的源極連接接地端GND1，第二開關(guān)管M4的柵極連接第二脈沖調(diào)制信號PWM2。
[0069]本實用新型的第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路，如圖1的拓撲圖中，第一脈沖調(diào)制信號PWMl經(jīng)過第一晶體管放大電路放大后給第一開關(guān)管Ml的輸入電容Ciss充放電，第二脈沖調(diào)制信號PWM2經(jīng)過第二晶體管放大電路放大后給第四開關(guān)管M3的輸入電容Ciss充放電，Ciss通常為3000PF左右；其充電和放電的時間都可以得到縮短，使第一開關(guān)管Ml和第四開關(guān)管M3經(jīng)歷放大區(qū)的時間也縮短，第一開關(guān)管Ml和第四開關(guān)管M3的溫升自然降低，其抗電流沖擊的能力增大。
[0070]本實用新型利用三極管的放大特性，加速低頻開關(guān)驅(qū)動的上升沿和下降沿的速度，提高了場效應(yīng)管抗大電流的沖擊力；同時實現(xiàn)短路和啟動能力的平衡，適合批量生產(chǎn)，易于調(diào)試。
[0071]以上所述僅為本實用新型較佳的實施例，并非因此限制本實用新型的實施方式及保護范圍，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)當能夠意識到凡運用本實用新型說明書及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應(yīng)當包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種方波逆變器全橋輸出電路，其特征在于，包括， 接地端； 輸入端； 輸出端； 正電壓工作電路，可切換地連接于所述輸入端、所述輸出端和所述接地端之間，可控制地向所述輸出端輸出正電壓； 負電壓工作電路，可切換地連接于所述輸入端、所述輸出端和所述接地端之間，可控制地向所述輸出端輸出負電壓； 開關(guān)器件組，設(shè)置于所述輸入端、所述輸出端及所述接地端之間的電路上，于驅(qū)動信號作用下控制所述正電壓工作電路與所述負電壓工作電路的切換； 驅(qū)動電路，用以產(chǎn)生所述驅(qū)動信號，包括， 第一驅(qū)動電路，包括多個晶體管組成的第一晶體管放大電路，于一第一脈沖調(diào)制信號作用下產(chǎn)生第一組驅(qū)動信號； 和/或， 第二驅(qū)動電路，包括多個晶體管組成的第二晶體管放大電路，于一第二脈沖調(diào)制信號作用下產(chǎn)生一第二組驅(qū)動信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方波逆變器全橋輸出電路，其特征在于，所述第一晶體管放大電路包括， 第一晶體管，所述第一晶體管的基極通過一第一電阻連接所述第一脈沖調(diào)制信號，所述第一晶體管的發(fā)射極接地，所述第一晶體管的集電極通過一第二電阻連接電源電壓；第二晶體管，所述第二晶體管的基極連接所述第一晶體管的集電極，所述第二晶體管的集電極通過第一二極管連接所述電源電壓，所述第二晶體管的發(fā)射極通過一第三電阻輸出所述第一組驅(qū)動信號中的至少一路驅(qū)動信號； 第三晶體管，所述第三晶體管的基極與所述第二晶體管的基極連接，所述第三晶體管的發(fā)射極連接所述第二晶體管的發(fā)射極，所述第三晶體管的集電極通過一第一電容連接所述第二晶體管的集電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方波逆變器全橋輸出電路，其特征在于，所述第二晶體管放大電路包括， 第四晶體管，所述第四晶體管的基極通過一第四電阻連接所述第二脈沖調(diào)制信號，所述第四晶體管的發(fā)射極接地，所述第四晶體管的集電極通過一第五電阻連接電源電壓；第五晶體管，所述第五晶體管的基極連接所述第四晶體管的集電極，所述第五晶體管的集電極通過第二二極管連接所述電源電壓，所述第五晶體管的發(fā)射極通過一第六電阻輸出所述第二組驅(qū)動信號中的至少一路驅(qū)動信號； 第六晶體管，所述第六晶體管的基極與所述第五晶體管的基極連接，所述第六晶體管的發(fā)射極連接所述第五晶體管的發(fā)射極，所述第六晶體管的集電極通過一第二電容連接所述第五晶體管的集電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方波逆變器全橋輸出電路，其特征在于，所述輸出端包括第一端、第二端，所述第一端和所述第二端之間并聯(lián)一濾波電容。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種方波逆變器全橋輸出電路，其特征在于，所述正電壓工作電路包括， 第一開關(guān)支路，可控制地連接所述輸入端至所述第一端，所述第一開關(guān)支路的控制端連接所述第一驅(qū)動電路的輸出端； 第二開關(guān)支路，可控制地連接所述第二端至所述接地端，所述第二開關(guān)支路的控制端連接所述第二脈沖調(diào)制信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種方波逆變器全橋輸出電路，其特征在于，所述負電壓工作電路包括， 第三開關(guān)支路，可控制地連接所述第一端與所述接地端，所述第三開關(guān)支路的控制端連接所述第一脈沖調(diào)制信號； 第四開關(guān)支路，可控制地連接所述輸入端與所述第二端，所述第四開關(guān)支路的控制端連接所述第二驅(qū)動電路的輸出端。
【文檔編號】H02M7/5387GK204068751SQ201420423406
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】洪偉弼 申請人:紐福克斯光電科技（上海）有限公司