一种死区时间可调的两路驱动信号发生电路制造技术

本发明专利技术属于有源箝位驱动电路领域，公开了一种死区时间可调的两路驱动信号发生电路，包括第一驱动信号发生电路以及第二驱动信号发生电路；第一驱动信号发生电路包括第一延时电路、第一比较器和第一上拉电阻；第二驱动信号发生电路包括第二延时电路、第二比较器、第三比较器、第二上拉电阻、第三上拉电阻、第一下拉电阻和第二下拉电阻。解决了现有源箝位电路中主功率MOS管开通前死区时间与关断后死区时间无法独立调节的的问题，可以分别精确调节开通和关断死区时间，采用通用器件高速电压比较器以及电阻、电容、二极管构成，线路结构简单易于实现，元器件成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种死区时间可调的两路驱动信号发生电路
本专利技术属于有源箝位驱动电路领域，涉及一种死区时间可调的两路驱动信号发生电路。
技术介绍
有源箝位DC/DC变换器拓扑结构有两种，分为低边箝位和高边箝位。低边箝位拓扑的主功率MOS管与箝位MOS管驱动波形要求两路驱动信号保持同步、同相，且保持一定的死区时间；高边箝位拓扑的主功率MOS管与箝位MOS管的驱动波形要求两路驱动信号保持互补，且保持一定死区时间。两路驱动信号的获取以及死区时间的控制极为重要，有源箝位驱动波形通常采用以下两种方式。(1)集成控制器驱动技术，如图1所示，采用有源箝位PWM控制器(LM5025)的典型应用电路，LM5025可自主生成两路互相交叠的波形，经变换后获得同步、同相且带死区的两路驱动信号，可以直接驱动主功率NMOS管与箝位PMOS管，两路驱动信号的死区时间可调。主功率MOS管开通前死区时间t1和关断后死区时间t2相等，由TIME引脚的下拉电阻Rset确定。在应用中通常遇到以下问题：符合有源箝位驱动波形的控制IC种类少且价格高；在不同工况下工作时，主功率回路的寄生参数不同，导致漏源电压波形的变化率不同，所以真正需要主功率MOS管的开通死区时间t1和关断死区时间t2并不相等，需要独立调节，而集成控制器无法实现两个死区时间的独立调节。(2)分立元件驱动技术，如图2所示，采用分立器件实现两路驱动信号电路，设定初始条件PWM信号和Vgs1为高电平时，Q1导通，a点电压为0；三极管T2和三极管T3导通，Vgs2为0，Q2关断，此时由于电容C2上的电压与辅助源电压VDD相等，三极管T1截止，电容C1电压等于VDD。当PWM由高变低时，Vgs1由高变低；Q1、三极管T2和三极管T3关断，a点电压上升；此时二极管D1阴极电压为Va+VDD，且通过电阻R1、电阻R2向电容C2充电，使得电容C2电压由VDD逐渐上升，在电容C2电压达到Va+VDD前，三极管T1导通，此时Vgs2输出电压为Va+VDD，当电容C2电压达到Va+VDD时，三极管T1关断，此时由于三极管T2和三极管T3均关断，驱动电压Vgs2仍保持高电平。Q1关断后与Q2开启前的死区时间由三极管T2和三极管T3响应时间决定。当PWM由低变高时，Vgs1信号经延迟电路延时后升高，此时Q1经延迟后导通，a点电压经延迟后下降为0；三极管T2和三极管T3导通，Vgs2下降为0；当a点下降为0时，电容C2电压通过电阻R2和二极管D2放电。Q2关断后与Q1开通前延迟时间由延时电路控制。该驱动电路的优点在于均由分立器件构成，不足在于，该电路对主功率管开通前死区三极管T1和关断后死区三极管T2不能独立控制，同时该电路为浮栅驱动，只能用于驱动高边有源箝位电路。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中有源箝位驱动电路中主功率MOS管开通前死区时间与关断后死区时间无法独立调节的缺点，提供一种死区时间可调的两路驱动信号发生电路。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种死区时间可调的两路驱动信号发生电路，包括第一驱动信号发生电路以及第二驱动信号发生电路；第一驱动信号发生电路包括第一延时电路、第一比较器和第一上拉电阻；第一延时电路一端用于输入PWM信号，另一端与第一比较器的同相端连接，第一比较器的反相端用于输入参考电压，第一比较器的输出端用于输出第一驱动信号；第一上拉电阻的一端连接第一比较器的输出端，另一端连接第一比较器的供电端；第二驱动信号发生电路包括第二延时电路、第二比较器、第三比较器、第二上拉电阻、第三上拉电阻、第一下拉电阻和第二下拉电阻；第二比较器的反相端用于输入PWM信号，第二比较器的输出端通过第二延时电路连接第三比较器的同相端，第三比较器的输出端用于输出第二驱动信号，且第二驱动信号与第一驱动信号互补，第二比较器的同相端和第三比较器的反相端均用于输入参考电压；第二上拉电阻和第三上拉电阻的一端分别连接第二比较器和第三比较器的输出端，另一端分别连接第二比较器和第三比较器的供电端；第一下拉电阻和第二下拉电阻的一端分别连接第二比较器和第三比较器的输出端，另一端均接地。本专利技术进一步的改进在于：所述第二驱动信号发生电路还包括第四比较器和第四上拉电阻；第四比较器的反相端连接第三比较器的输出端，第四比较器的输出端用于反相的第二驱动信号，第四比较器的同相端用于输入参考电压；第四上拉电阻的一端连接第四比较器的输出端，另一端连接第四比较器的供电端。所述第一延时电路包括二极管、电阻和电容；二极管与电阻并联连接，二极管的阴极用于输入PWM信号，阳极与电容的一端以及第一比较器的同相端均连接，电容的另一端接地。所述第二延时电路包括二极管、电阻和电容；二极管与电阻并联连接，二极管的阴极与第二比较器的输出端连接，阳极与电容的一端以及第三比较器的同相端均连接，电容的另一端接地。还包括PWM信号发生电路；PWM信号发生电路包括PWM控制器、第一分压电阻和第二分压电阻；PWM控制器的OUTPUT引脚与第一延时电路和第二比较器的反向端均连接；第一分压电阻的第一端连接PWM控制器的Vc引脚，第二端连接第二分压电阻的第一端，第二分压电阻的第二端接地；PWM控制器的Vc引脚与第一比较器、第二比较器和第三比较器的供电端均连接，第二分压电阻的第一端与第一比较器的反相端、第二比较器的同相端和第三比较器的反相端均连接。所述PWM控制器为UC1843PWM控制器。所述PWM信号发生电路还包括稳压管，稳压管正极接地，负极与PWM控制器的Vc引脚以及第一分压电阻的第一端均连接。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术死区时间可调的两路驱动信号发生电路，设置第一驱动信号发生电路以及第二驱动信号发生电路进行两路驱动信号的产生，两路驱动信号可进行有源箝位电路的驱动，第一驱动信号可以驱动主功率NMOS管，第二驱动信号可以驱动高边箝位NMOS管，并在第一驱动信号发生电路中设置第一延时电路，第二驱动信号发生电路中设置第二延时电路，这样使得主功率NMOS管开通前死区时间与关断后死区时间为第一延时电路和第二延时电路的差值，通过调节第一延时电路和第二延时电路的时间常数可以分别精确调节开通和关断死区时间，基于第一延时电路和第二延时电路时间常数的独立调节，实现了两路驱动信号的开通和关断死区时间的独立调节；并且，两路驱动信号的电平幅值、上升与下降时间均由比较器决定，信号质量相较于基于分立元件驱动技术的驱动方案有较大的提升。同时，整个电路中采用通用器件设计，通过比较器和电阻等器件构成，线路结构简单易于实现，元器件成本低。进一步的，设置第四比较器，将第二驱动信号进行反相，反相的第二驱动信号与第一驱动信号同相，这样反相的第二驱动信号可用于驱动低边箝位PMOS管。进一步的，第一延时电路和第二延时电路均由二极管、电阻和电容构成，线路结构简单易于实现，元器件成本低；时间常数由电阻和电容决定，易于控制。进一步的，PWM信号发生电路还包括稳压管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种死区时间可调的两路驱动信号发生电路，其特征在于，包括第一驱动信号发生电路以及第二驱动信号发生电路；/n第一驱动信号发生电路包括第一延时电路、第一比较器和第一上拉电阻；第一延时电路一端用于输入PWM信号，另一端与第一比较器的同相端连接，第一比较器的反相端用于输入参考电压，第一比较器的输出端用于输出第一驱动信号；第一上拉电阻的一端连接第一比较器的输出端，另一端连接第一比较器的供电端；/n第二驱动信号发生电路包括第二延时电路、第二比较器、第三比较器、第二上拉电阻、第三上拉电阻、第一下拉电阻和第二下拉电阻；第二比较器的反相端用于输入PWM信号，第二比较器的输出端通过第二延时电路连接第三比较器的同相端，第三比较器的输出端用于输出第二驱动信号，且第二驱动信号与第一驱动信号互补，第二比较器的同相端和第三比较器的反相端均用于输入参考电压；第二上拉电阻和第三上拉电阻的一端分别连接第二比较器和第三比较器的输出端，另一端分别连接第二比较器和第三比较器的供电端；第一下拉电阻和第二下拉电阻的一端分别连接第二比较器和第三比较器的输出端，另一端均接地。/n

【技术特征摘要】
1.一种死区时间可调的两路驱动信号发生电路，其特征在于，包括第一驱动信号发生电路以及第二驱动信号发生电路；
第一驱动信号发生电路包括第一延时电路、第一比较器和第一上拉电阻；第一延时电路一端用于输入PWM信号，另一端与第一比较器的同相端连接，第一比较器的反相端用于输入参考电压，第一比较器的输出端用于输出第一驱动信号；第一上拉电阻的一端连接第一比较器的输出端，另一端连接第一比较器的供电端；
第二驱动信号发生电路包括第二延时电路、第二比较器、第三比较器、第二上拉电阻、第三上拉电阻、第一下拉电阻和第二下拉电阻；第二比较器的反相端用于输入PWM信号，第二比较器的输出端通过第二延时电路连接第三比较器的同相端，第三比较器的输出端用于输出第二驱动信号，且第二驱动信号与第一驱动信号互补，第二比较器的同相端和第三比较器的反相端均用于输入参考电压；第二上拉电阻和第三上拉电阻的一端分别连接第二比较器和第三比较器的输出端，另一端分别连接第二比较器和第三比较器的供电端；第一下拉电阻和第二下拉电阻的一端分别连接第二比较器和第三比较器的输出端，另一端均接地。


2.根据权利要求1所述的死区时间可调的两路驱动信号发生电路，其特征在于，所述第二驱动信号发生电路还包括第四比较器和第四上拉电阻；
第四比较器的反相端连接第三比较器的输出端，第四比较器的输出端用于反相的第二驱动信号，第四比较器的同相端用于输入参考电压；第四上拉电阻的一端连接第四比较器的输出端，另一端连接第四比较器的供电端。


3.根据权利要求1所述的死区时...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，马聪，许拴拴，李建杨，王英武，王俊峰，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61