本发明专利技术公开了一种防MCU或驱动IC故障的同步脉冲控制电路，包括信号采样电路、同步脉冲转换电路和整形控制信号输出电路，其特征在于所述的采样电路对MCU或驱动IC的输出电压信号进行采样和幅度调整，输出采样电压信号给同步脉冲转换电路；所述的同步脉冲转换电路将带有占空比控制的正常脉冲采样电压信号耦合到整形控制信号输出电路的输入端，同时阻断直流故障电压信号；所述的整形控制信号输出电路在故障时，将主驱动回路的互补推挽式功率放大电路的控制端箝位于零电位。本电路发明专利技术在技术上具有跟随性好，可靠性高，成本低廉的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及脉冲变换控制领域，具体来说是ー种防MCU或驱动IC故障的同步脉冲控制电路。
技术介绍
目前传统的电子式功率开关，在脉冲驱动源(MCU或驱动IC)出现故障吋，驱动脉冲信号宽度则会受输入级(前级)的影响达到最·大值，即高电平全导通的工作模式，这将使得后级功率开关管处于全占空比导通模式，因电流过大而损坏该功率开关管。图I所示为传统的带三极管倒相放大输入的互补推挽式功率驱动电路。当前级的MCU或驱动IC出现故障时(Utl为全低电平，正常为脉冲宽度可控制的驱动信号)，在此传统型电路中，这ー故障经三极管与互补推挽放大器进行双重放大后，会导致功率开关管进入全导通状态，其D-S之间的导通内阻更是接近为零，造成该功率开关管因电流过大而损坏。图2所示为传统的采用放电电阻的互补推挽式功率驱动电路。如上所述，当前级的MCU或驱动IC出现故障时，通过该互补推挽电路及驱动电阻，同样会造成末端的功率开关管因电流过大而损坏。图3、图4所示为传统的采用运算放大器/比较器同相输入的互补推挽式功率驱动电路。与图I、图2所不同的是，当前级的MCU或驱动IC出现故障时(输出电压Utl为全高电平，正常为脉冲宽度可控制的驱动信号)，此故障高电平经同相输入端送至功率开关管的驱动极，从而使末端的功率开关管因电流过大而损坏。目前解决上述问题主要有以下三种方法一在末端的功率开关管D极(或C扱)上串联ー只大功率限流电阻R9，如图5、图6所示，由于串联了该限流电阻，可防止功率开关管在MCU故障时进入短路状态，从而很好地将其电流保持在功率开关管的安全值以内。但该方案由于增加了固定的大功率电阻负载，串联在主回路中，在一定程度上増加了主回路的功率损耗，因此大大降低了整机的工作效率，且该电阻的阻值随功率的増大，选择难度会相应増大，同吋，电阻本身的发热及体积，也是必须考虑的问题。方法ニ在MCU或驱动IC的输出端外接了一个运算放大器或比较器，根据前级在出现故障时可能出现全高电平或全低电平的问题，可以采用如图7、图8所示方案(全高电平接图7所示的保护电路，全低电平接图8所示的保护电路)，通过运算放大器或比较器的输出端使三极管Q5顺利导通，可将全高或全低的功率开关管故障驱动信号直接拉地，该故障信号被强行拉低到接近零电平，从而使末端的功率开关管因无驱动电平而处于截止状态，此时其D-S相当于开关的断开，从而避免了该功率开关管因故障时的全高电平开通出现电流过大而造成损坏，起到了一定程度的保护作用。但该方案由于对前级故障时的高/低电平只能进行单项选择，当MCU或驱动IC出现故障时，就很难确定其输出特性究竟是高电平还是低电平。故，其使用条件受到了限制，不利于真正解决问题。方法三 在传统的互补推挽式驱动电路中，如图9、图10所示，串接一个隔离用的驱动变压器，当前级MCU或驱动IC出现故障时，输出的全高或全低故障驱动信号因无脉动量(直流值)而无法通过驱动变压器(变压器有通高频阻低频、通交流隔直流的特性)，使末端功率开关管因无驱动信号而处于截止状态，从而可避免以上所述过电流现象的发生，起到了一定程度的保护作用。但该方案因増加了ー个起驱动和隔离作用的变压器，使得整个驱动回路的体积和重量大为增加(当驱动电路工作在低频状态时，变压器因频率低，根据感抗的原理<Xl=2 31 fL>可知，其体积和重量将成倍增加)，成本当然也相应增加，且因驱动信号的频率无法确定，使得变压器的选型同样面临实际的困难。简言之，存在的这两个切实问题使得该方案的使用范围受到了限制，可以说，该方案也未能从根本上解决以上问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的是现有的防MCU或驱动IC故障的控制电路存在的结构复杂、成本较高、体积较大，且技术可行性差等一系列相关技术问题，提供一种能对输入级的MCU或驱动IC故障进行取样脉冲信号变换及控制的同步脉冲电路。解决上述技术问题所采用的技术方案是防MCU或驱动IC故障的同步脉冲控制电路，包括信号采样电路、同步脉冲转换电路和整形控制信号输出电路，其特征在于所述的采样电路对MCU或驱动IC的输出电压信号进行采样和幅度调整，输出采样电压信号给同步脉冲转换电路；所述的同步脉冲转换电路将带有占空比控制的正常脉冲采样电压信号耦合到整形控制信号输出电路的输入端，同时阻断直流故障电压信号；所述的整形控制信号输出电路包括整形电路、控制电路和ー个箝位ニ极管，所述的整形电路将带有占空比控制的正常脉冲采样耦合电压信号整形后输出给控制电路，控制电路输出高电平，箝位ニ极管截止；当控制电路的输入端为低电平吋，控制电路输出低电平使箝位ニ极管导通，所述的箝位ニ极管将主驱动回路的互补推挽式功率放大电路的控制端箝位于零电位。本专利技术的防MCU或驱动IC故障的同步脉冲控制电路，当MCU或驱动IC正常工作吋，输出带有占空比控制的正常脉冲电压信号。所述的采样电路对MCU或驱动IC的输出电压信号进行采样和幅度调整，输出采样电压信号给同步脉冲转换电路；所述的同步脉冲转换电路将带有占空比控制的正常脉冲采样电压信号耦合到整形控制信号输出电路的输入端；所述的整形控制信号输出电路将带有占空比控制的正常脉冲采样耦合电压信号整形后，由控制电路输出高电平，箝位ニ极管截止。此时，本专利技术的防MCU或驱动IC故障的同步脉冲控制电路对主驱动回路的互补推挽式功率放大电路不会产生影响。当MCU或驱动IC出现故障时，输出全高电平或全低电平。当输出为全高电平吋，采样电路对MCU或驱动IC的输出电压信号进行相位变换。因此，无论故障电压为全高电平或全低电平，从采样电路输出的采样电压信号均为低电平。同步脉冲转换电路对直流电压信号阻断，其输出端也为低电平。整形控制信号输出电路输出低电平使箝位ニ极管导通，所述的箝位ニ极管将主驱动回路的互补推挽式功率放大电路的控制端箝位于零电位。本专利技术的防MCU或驱动IC故障的同步脉冲控制电路，在不影响整机效率，及不影响整机性能的前提下，通过对前级MCU或驱动IC的工作状态进行同步监测，防止前级发生故障时末级功率开关管进入全占空比导通的短路状态，可使输出的驱动信号锁定在ー个非常安全的范围内，从而解决了非正常原因下出现的MCU或驱动IC故障，避免了该故障导致的炸机等严重电性问题产生。另外，本专利技术既不需要采用任何隔离驱动变压器，又可应用于各种频率的驱动电路中，且可对输入的高低故障电平进行同步控制。一言以蔽之，本电路专利技术在技术上具有三大突破点跟随性好，可靠性好、成本低廉。根据本专利技术，所述的采样电路为纯电阻电路，或者为运算放大器电路、比较器电路、三极管电路、MOSFET电路或者IGBT电路其中的任何一种逻辑控制管电路。根据本专利技术，所述的同步脉冲转换电路包括脉冲耦合电容。所述的脉冲耦合电容为电解电容或无极性电容，数量为ー个或多个。进一歩地，当同步脉冲转换电路的R C脉冲时间常数大于Ts采样信号脉宽时，所述的脉冲耦合电容两端并联ー个正脉冲续流ニ极管，所述脉冲耦合电容的输出端和地之间串联ー个负脉冲续流ニ极管，并且所述的负脉冲续流·ニ极管的阳极接地。所述的负脉冲续流ニ极管和正脉冲续流ニ极管可有效地阻断低频电压通过。根据本专利技术，所述的整形控制信号输出电路的整形电路为ー级或多级RC积分电路。根据本专利技术，所述的整形控制信号输出电路的控制电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.防MCU或驱动IC故障的同步脉冲控制电路，包括信号采样电路、同步脉冲转换电路和整形控制信号输出电路，其特征在于 所述的采样电路对MCU或驱动IC的输出电压信号进行采样和幅度调整，输出采样电压信号给同步脉冲转换电路； 所述的同步脉冲转换电路将带有占空比控制的正常脉冲采样电压信号耦合到整形控制信号输出电路的输入端，同时阻断直流故障电压信号； 所述的整形控制信号输出电路包括整形电路、控制电路和ー个箝位ニ极管，所述的整形电路将带有占空比控制的正常脉冲采样耦合电压信号整形后输出给控制电路，控制电路输出高电平，箝位ニ极管截止；当控制电路的输入端为低电平时，控制电路输出低电平使箝位ニ极管导通，所述的箝位ニ极管将主驱动回路的互补推挽式功率放大电路的控制端箝位于零电位。2.如权利要求I所述的防MCU或驱动IC故障的同步脉冲控制电路，其特征在于所述的采样电路为纯电阻电路，或者为运算放大器电路、比较器电路、三极管电路、MOSFET电路或者IGBT电路其...
【专利技术属性】
技术研发人员：方洁苗，李积明，
申请(专利权)人：浙江榆阳电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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