專利名稱：場效應(yīng)晶體管死區(qū)控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)生電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種絕緣場效應(yīng)晶體管IGBT或金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管MOSFET的死區(qū)控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)生電路，尤其涉及一種用于在半橋式或全橋式功率電路中作為死區(qū)控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)生電路，如使用在電磁爐、大功率焊接設(shè)備、大功率開關(guān)電源等功率變換電路中。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，一般由IGBT或MOSFET組成的半橋式或全橋式變頻功率電路中，需要以產(chǎn)生頻率可變的兩路具有死區(qū)控制的兩路或四路輸出信號(hào)(方波或近似方波)。通常是通過設(shè)置專用芯片來解決這一問題，但其成本較高且電路設(shè)計(jì)靈活性較差。也有使用高頻變壓器來實(shí)現(xiàn)這一功能的，但其體積較大，控制復(fù)雜，低頻適應(yīng)性差，設(shè)計(jì)靈活性也不高。
中國專利號(hào)200520066573.0公開了一種電磁爐控制裝置，包括交流濾波電路、整流濾波電路、電源電路、電壓檢測和電流檢測，其特征在于，還包括加熱電路、浪涌采樣、直流分壓電路、IGBT C極電壓分壓電路和微控制器，所述浪涌采樣、直流分壓電路及IGBT C極電壓分壓電路的輸出端均與微控制器連接，微控制器與IGBT驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，微控制器通過第一比較器、第二比較器的輸出和AD轉(zhuǎn)換器的輸出控制可編程脈沖發(fā)生器的輸出，可編程脈沖發(fā)生器的輸出控制IGBT驅(qū)動(dòng)電路。上述裝置的信號(hào)發(fā)生電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用部件多，制造成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在于提供一種設(shè)計(jì)原理簡單、制造成本低、靈活可靠、低頻適應(yīng)性優(yōu)異的場效應(yīng)晶體管死區(qū)控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)生電路，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。
按此目的設(shè)計(jì)的一種場效應(yīng)晶體管死區(qū)控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)生電路，包括串接的壓控振蕩器VCO和后續(xù)驅(qū)動(dòng)電路DRIVER，其特征是所述VCO與DRIVER之間設(shè)置有脈寬調(diào)制集成電路，VOC作為脈寬調(diào)制集成電路的信號(hào)發(fā)生裝置，給其輸入一個(gè)頻率可變的波形信號(hào)；脈寬調(diào)制集成電路連接有分壓電路和濾波電路。
所述脈寬調(diào)制集成電路為集成芯片TL494。VCO與TL494的第3腳連接；TL494的第5腳串接有分壓電路；TL494的第7腳與第12腳之間并接有濾波電路。
所述分壓電路由電容C1和電阻R2組成的并聯(lián)電路與電阻R1串聯(lián)構(gòu)成，為TL494第5腳提供一個(gè)范圍在0.12V至3.3V的電壓。
所述濾波電路由電容C2和電解電容EC1并聯(lián)構(gòu)成。
所述TL494的第9腳與第10腳、或第8腳與第11腳為信號(hào)輸出端與DRIVER連接。
本發(fā)明中的電路設(shè)計(jì)比較簡單，僅由通用的脈寬調(diào)制集成電路---集成芯片TL494或類似器件、若干電阻和電容組成，該電路具有簡單實(shí)用、靈活可靠、成本低廉、低頻適應(yīng)性優(yōu)異等特性。通過調(diào)整TL494第3腳輸入的脈沖方波的正脈沖寬度，便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)死區(qū)時(shí)間的調(diào)整。特別適用于電磁爐、大功率焊接設(shè)備、大功率開關(guān)電源等功率變換電路中。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的電路原理圖。
圖2為本發(fā)明用于電磁爐的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
參見圖1，一種場效應(yīng)晶體管的死區(qū)控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)生電路，壓控振蕩器VCO與脈寬調(diào)制集成芯片TL494的第3腳連接，TL494的第9腳和第10腳作為信號(hào)輸出端與后續(xù)驅(qū)動(dòng)電路DRIVER連接。VCO作為TL494的信號(hào)發(fā)生裝置給其第3腳輸入一個(gè)頻率可變的波形信號(hào)。TL494的第5腳串接有分壓電路，其由電容C1和電阻R2組成的并聯(lián)電路與電阻R1串聯(lián)構(gòu)成。TL494的第7腳與第12腳之間并接有由電容C2和電解電容EC1并聯(lián)構(gòu)成濾波電路，為TL494濾除雜波信號(hào)。TL494的第8、9腳和第10、11腳的內(nèi)部集成為兩個(gè)三極管，電阻R4、R5為各自三極管的接地電阻。電阻R3一端與TL494的第6腳連接，另一端接地。
參見圖2，在本電磁爐電路中，通過分壓電路中的電阻R2、R3分壓，為TL494的第5腳提供一個(gè)大約2V的電壓，使TL494的內(nèi)部振蕩器停止工作。在IN1端輸入一個(gè)正脈沖寬度為2微秒的頻率可變的方波信號(hào)，使TL494的第9腳和第10腳產(chǎn)生兩路具有約2微秒死區(qū)時(shí)間的方波信號(hào)。在IN1端輸入頻率可變的脈沖方波信號(hào)，通過本發(fā)明電路后，生成的具有死區(qū)控制的兩路輸出方波信號(hào)，其死區(qū)時(shí)間約等于脈沖方波的正脈寬，再經(jīng)由驅(qū)動(dòng)電路IR2113控制IGBT1、IGBT2和由線圈盤L1、電容C8、C9組成的半橋式功率電路，即可實(shí)現(xiàn)在L1上產(chǎn)生高頻交變強(qiáng)磁場，利用電磁感應(yīng)效應(yīng)，從而在鐵質(zhì)鍋具上產(chǎn)生熱效應(yīng)。改變在IN1端輸入的脈沖方波的信號(hào)頻率，可以實(shí)現(xiàn)以脈沖頻率調(diào)制PFM方式調(diào)節(jié)電磁爐的輸出功率。
權(quán)利要求
1.一種場效應(yīng)晶體管死區(qū)控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)生電路，包括串接的壓控振蕩器VCO和后續(xù)驅(qū)動(dòng)電路DRIVER，其特征是所述VCO與DRIVER之間設(shè)置有脈寬調(diào)制集成電路，VCO作為脈寬調(diào)制集成電路的信號(hào)發(fā)生裝置，給其輸入一個(gè)頻率可變的波形信號(hào)；脈寬調(diào)制集成電路連接有分壓電路和濾波電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的死區(qū)控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)生電路，其特征是所述脈寬調(diào)制集成電路為集成芯片TL494。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的死區(qū)控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)生電路，其特征是所述VCO與TL494的第3腳連接；TL494的第5腳串接有分壓電路；TL494的第7腳與第12腳之間并接有濾波電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的死區(qū)控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)生電路，其特征是所述分壓電路由電容C1和電阻R2組成的并聯(lián)電路與電阻R1串聯(lián)構(gòu)成，為TL494第5腳提供一個(gè)范圍在0.12V至3.3V的電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的死區(qū)控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)生電路，其特征是所述濾波電路由電容C2和電解電容EC1并聯(lián)構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的死區(qū)控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)生電路，其特征是所述TL494的第9腳與第10腳、或第8腳與第11腳為信號(hào)輸出端與DRIVER連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的死區(qū)控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)生電路，其特征是所述TL494的第8、9腳和第10、11腳的內(nèi)部集成為兩個(gè)三極管，電阻R4、R5為各自三極管的接地電阻。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的死區(qū)控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)生電路，其特征是所述TL494的第6腳與電阻R3一端連接，R3另一端接地。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的死區(qū)控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)生電路，其特征是所述VCO產(chǎn)生的波形信號(hào)為方波、正弦波、三角波或梯形波。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種場效應(yīng)晶體管死區(qū)控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā)生電路，包括串接的壓控振蕩器VCO和后續(xù)驅(qū)動(dòng)電路DRIVER，VCO與DRIVER之間設(shè)置有脈寬調(diào)制集成電路，VCO作為脈寬調(diào)制集成電路的信號(hào)發(fā)生裝置，給其輸入一個(gè)頻率可變的波形信號(hào)；脈寬調(diào)制集成電路連接有分壓電路和濾波電路。所述脈寬調(diào)制集成電路為集成芯片TL494。所述VCO與TL494的第3腳連接；TL494的第5腳串接有分壓電路；TL494的第7腳與第12腳之間并接有濾波電路。該電路設(shè)計(jì)比較簡單，具有靈活可靠、成本低廉、低頻適應(yīng)性優(yōu)異等特性。特別適用于電磁爐、大功率焊接設(shè)備、大功率開關(guān)電源等功率變換電路中。
文檔編號(hào)H03K5/01GK101072020SQ20071002757
公開日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2007年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月10日
發(fā)明者毛宏建 申請(qǐng)人:美的集團(tuán)有限公司