一种高压桥式逆变驱动电路及相应的CT设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高压桥式逆变驱动电路及相应的CT设备。该高压桥式逆变驱动电路包括钳位单元和电阻；其中，外部输入的驱动信号接入驱动信号输入端，驱动信号输入端与电阻的一端、钳位单元的输入端连接；电阻的另一端与主开关管的栅极连接；钳位单元的输出端分别与主开关管的栅极、源极连接。本实用新型专利技术特别适合在母线电压较高、输出功率较大的桥式逆变电路中使用，可以有效抑制米勒效应引起的栅极与源极之间的电压波动。与源极之间的电压波动。与源极之间的电压波动。

【技术实现步骤摘要】
一种高压桥式逆变驱动电路及相应的CT设备


[0001]本技术涉及一种高压桥式逆变驱动电路，同时也涉及在高压电源中采用该高压桥式逆变驱动电路的CT设备，属于医疗器械


技术介绍

[0002]当前，CT(计算机断层扫描)设备在医疗诊断、工业检测、安检等领域得到广泛应用。在CT设备中，X射线的发射需要数百kV的高压电源作为支持。高压电源的切换速度和工作效率将直接影响CT设备的整体性能。
[0003]在CT设备的高压电源中普遍使用桥式逆变电路，而桥式逆变电路在工作过程中会受到米勒效应的影响。所谓米勒效应是指其输入输出之间的分布电容在反相放大的作用下，使得等效输入电容值放大的效应。形成米勒效应的主要原因是米勒电容的存在。由于米勒电容的存在，桥式逆变电路在开关过程时，会在同一桥臂的下MOS管或上MOS管的栅极G与源极S之间产生电压尖峰。此电压尖峰是由于高的电压变化率(dv/dt)引起，通过米勒电容耦合使栅极G与源极S之间的电压产生波动，从而使同一桥臂存在上下开关管直通的风险。
[0004]现有技术中，抑制米勒效应带来的电压尖峰一般有以下几种方法，包括：设置独立的栅极充电和放电电阻，栅极与源极之间额外增加电容，栅极负压关断，栅极与源极之间增加三极管泄放电路等。这些方法在母线电压较低、功率较小时，可有效抑制米勒效应带来的电压尖峰。但是随着母线电压的升高以及功率的增加，加之线路寄生参数的影响，以上方法的作用就会越来越小。

技术实现思路

[0005]本技术所要解决的首要技术问题在于提供一种可以抑制米勒效应的高压桥式逆变驱动电路。
[0006]本技术所要解决的另一技术问题在于提供一种在高压电源中采用该高压桥式逆变驱动电路的CT设备。
[0007]为实现上述技术目的，本技术采用以下的技术方案：
[0008]根据本技术实施例的第一方面，提供一种高压桥式逆变驱动电路，包括钳位单元和电阻；其中，
[0009]外部输入的驱动信号接入驱动信号输入端，所述驱动信号输入端与所述电阻的一端、所述钳位单元的输入端连接；所述电阻的另一端与主开关管的栅极连接；所述钳位单元的输出端分别与主开关管的栅极、源极连接。
[0010]其中较优地，所述钳位单元包括反相器和第一MOS管；其中，所述反相器的输入端与所述驱动信号输入端连接，所述反相器的输出端与所述第一MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的源极与主开关管的源极连接，所述第一MOS管的漏极与主开关管的栅极连接。
[0011]其中较优地，所述钳位单元包括反相器和双极结型晶体管；其中，所述反相器的输入端与所述驱动信号输入端连接，所述反相器的输出端与所述双极结型晶体管的基极连
接，所述双极结型晶体管的集电极与主开关管的栅极连接，所述双极结型晶体管的发射极与主开关管的源极连接。
[0012]其中较优地，所述钳位单元包括反相器、第一电阻、光耦合器；其中，所述反相器的输入端与所述驱动信号输入端连接，所述反相器的输出端与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端与所述光耦合器的阳极连接，所述光耦合器的阴极与主开关管的源极连接，所述光耦合器的集电极与主开关管的栅极连接，所述光耦合器的发射极与主开关管的源极连接。
[0013]其中较优地，所述钳位单元包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、比较器、第二MOS管；其中，所述第四电阻的一端与驱动信号输入端连接，所述第四电阻的另一端分别与第三电阻的一端、所述比较器的第一输入端连接；所述第三电阻的另一端与主开关管的源极连接；所述比较器的第二输入端与基准电压连接，所述比较器的第一输出端与第二MOS管的栅极连接，所述比较器的第二输出端与第二电阻的一端连接，所述比较器的第三输出端与主开关管的源极连接；所述第二电阻的另一端与第二MOS管的栅极连接；所述第二MOS管的漏极与主开关管的栅极连接，所述第二MOS管的源极与主开关管的源极连接。
[0014]其中较优地，当所述驱动信号为高电平时，所述钳位单元表现为高阻；当所述驱动信号为低电平时，所述钳位单元表现为低阻，所述钳位单元将主开关管的栅极与源极的电位钳位在同一水平。
[0015]根据本技术实施例的第二方面，提供一种CT设备，其中的高压电源中采用上述的高压桥式逆变驱动电路。
[0016]与现有技术相比较，本技术增加了钳位单元，从而保证主开关管在关断期间的栅极与源极之间的电压始终被钳位在较低水平，可以有效抑制米勒效应引起的栅极与源极之间的电压波动，从而避免上下开关管直通，并且使主开关管的漏极与源极之间不再需要吸收电路，因此可以大大减小损耗、降低成本、提高工作效率。本技术特别适合在母线电压较高、输出功率较大的桥式逆变电路中使用。
附图说明
[0017]图1为本技术提供的高压桥式逆变驱动电路的电路示意图；
[0018]图2(a)为本技术的第一实施例中，钳位单元的电路示意图；
[0019]图2(b)为本技术的第二实施例中，钳位单元的电路示意图；
[0020]图2(c)为本技术的第三实施例中，钳位单元的电路示意图；
[0021]图3为本技术的第四实施例中，采用比较器的钳位单元的电路示意图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和具体实施例对本技术的
技术实现思路
进行详细具体的说明。
[0023]本技术首先提供一种高压桥式逆变驱动电路。它通过增加一个钳位单元，保证桥式逆变电路中的主开关管在关断期间，栅极G与源极S之间的电压始终被钳位在较低水平，因此可以有效抑制米勒效应引起的栅极G与源极S之间的电压波动，从而避免桥臂上下的开关管直通的风险。
[0024]如图1所示，本技术首先提供一种高压桥式逆变驱动电路，包括钳位单元和电
阻R0。其中，外部输入的驱动信号接入驱动信号输入端，驱动信号输入端与电阻R0的一端、钳位单元的输入端连接；电阻R0的另一端与主开关管的栅极G连接；钳位单元的输出端分别与主开关管的栅极G、主开关管的源极S连接。主开关管作为桥式逆变电路的一部分，在CT设备的高压电源中发挥整流/逆变的作用。
[0025]本技术中的钳位单元具有如下特性：当驱动信号为高电平时，钳位单元表现为高阻；当驱动信号为低电平时，钳位单元表现为低阻。该钳位单元有多种实现方式，下面通过不同的实施例展开具体说明。
[0026]如图2(a)所示，在本技术的第一实施例中，钳位单元包括反相器和第一MOS管M1。其中，反相器的输入端与驱动信号输入端连接，反相器的输出端与第一MOS管M1的栅极1连接。第一MOS管M1的源极2与主开关管的源极S连接，第一MOS管M1的漏极3与主开关管的栅极G连接。
[0027]如图2(b)所示，在本技术的第二实施例中，钳位单元包括反相器和双极结型晶体管Q1。其中，反相器的输入端与驱动信号输入端连接，反相器的输出端与双极结型晶体管Q1的基极连接；双极结型晶体管Q1的集电极与主开关管的栅极G连接，双极结型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压桥式逆变驱动电路，用于驱动桥式逆变电路中的主开关管，其特征在于包括钳位单元和电阻；其中，外部输入的驱动信号接入驱动信号输入端，所述驱动信号输入端与所述电阻的一端、所述钳位单元的输入端连接；所述电阻的另一端与主开关管的栅极连接；所述钳位单元的输出端分别与主开关管的栅极、源极连接。2.如权利要求1所述的高压桥式逆变驱动电路，其特征在于：所述钳位单元包括反相器和第一MOS管；其中，所述反相器的输入端与所述驱动信号输入端连接，所述反相器的输出端与所述第一MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的源极与主开关管的源极连接，所述第一MOS管的漏极与主开关管的栅极连接。3.如权利要求1所述的高压桥式逆变驱动电路，其特征在于：所述钳位单元包括反相器和双极结型晶体管；其中，所述反相器的输入端与所述驱动信号输入端连接，所述反相器的输出端与所述双极结型晶体管的基极连接，所述双极结型晶体管的集电极与主开关管的栅极连接，所述双极结型晶体管的发射极与主开关管的源极连接。4.如权利要求1所述的高压桥式逆变驱动电路，其特征在于：所述钳位单元包括反相器、第一电阻、光耦合器；其中，所述反相器的输入端与所述驱动信号输入端连接，所述反相器的输出端与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端与所述光耦合器的阳极连接，所述光耦合器的阴极与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭涛，韩用武，
申请(专利权)人：北京纳米维景科技有限公司，
类型：新型
国别省市：