自適應新型軟開關全橋電路驅(qū)動方法及全橋驅(qū)動電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及軟開關全橋電路技術領域，尤其是涉及一種自適應新型軟開關全橋電路驅(qū)動方法及全橋驅(qū)動電路。
【背景技術】
[0002]在現(xiàn)有的技術中，全橋驅(qū)動電路有很多種，但是都存在很多的問題。如圖1中所示的是輔助電源自舉電平移位驅(qū)動全橋電路，這種結(jié)構(gòu)的全橋電路的4個橋臂都需要直接連接驅(qū)動控制電路，尤其是上臂還需要高電壓電平移位的驅(qū)動1C，同時還需要獨立的自舉電源，電路復雜，成本高，噪聲大，損耗高，電路布局復雜。同時由于驅(qū)動IC內(nèi)部要承受較高的電壓，對驅(qū)動IC的性能及工藝的要求較高，可靠性可能會受到影響，而且占用體積和空間，給電路的排版及安裝帶來麻煩。
[0003]請參見圖2，圖2中所示是目前較常用的變壓器驅(qū)動全橋電路，這種結(jié)構(gòu)的變壓器驅(qū)動全橋電路，存在變壓器成本高，并且由于變壓器隔離直流的原因，初級側(cè)的單極性脈沖經(jīng)變壓器隔離后會產(chǎn)生電平移位(零點移位的問題)，導致4臂驅(qū)動電壓的嚴重不平衡，且隨著占空比偏離50%而加劇，需要增加較復雜的移位或鉗位電路來解決這種不平衡的問題。還有這種電路各繞組間存在寄生分布參數(shù)，影響使用性能，且這種電路死區(qū)很難調(diào)整，需要復雜的處理電路完成，成本高，效果不好，實現(xiàn)軟開關的難度增加。由于變壓器體積大，單變壓器驅(qū)動4個橋，電路布局很困難，不利于產(chǎn)品的小型化、簡潔化、高可靠性化和低噪聲化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述問題，本發(fā)明向社會提供一種結(jié)構(gòu)簡單、損耗低、可靠性高、噪聲小、可工作到較高工作頻率和很方便同時實現(xiàn)四橋臂零電壓或同時實現(xiàn)四橋臂零電壓及零電流(接近零電流)軟開關的自適應新型軟開關全橋電路驅(qū)動方法及全橋驅(qū)動電路。
[0005]本發(fā)明的一種技術方案是:提供一種自適應新型軟開關全橋電路驅(qū)動方法，包括第一開關器件、第二開關器件、第三開關器件和第四開關器件構(gòu)成的全橋電路，所述第一開關器件和所述第三開關器件串聯(lián)，所述第二開關器件與所述第四開關器件串聯(lián)，所述第一開關器件和所述第二開關器件分別與電源的一端連接，所述第三開關器件和所述第四開關器件分別與電源的另一端連接，在使用所述全橋電路驅(qū)動負載的過程中，所述全橋電路按如下工作過程進行工作:
(1)、上電完成過后，第一外來控制信號控制所述第三開關器件導通，在所述第一開關器件和所述第三開關器件之間的連接線路中形成第一控制信號并控制所述第二開關器件導通，所述第二開關器件、具有電感特性的負載回路和所述第三開關形成工作回路；
(2)、所述第一外來控制信號控制所述第三開關器件斷開，在所述第一開關器件和所述第三開關器件之間的連接線路中形成第二控制信號并控制所述第二開關器件斷開；
所述第二開關器件斷開后，在所述第二開關器件和所述第四開關器件之間的連接線路中形成第三控制信號，第三控制信號控制所述第一開關導通； (3)、第一死區(qū)過后，第二外來控制信號控制所述第四開關器件導通；所述第一開關器件和所述第四開關器件導通后，電流在所述第一開關器件、所述具有電感特性的負載回路和所述第四開關之間形成工作回路；
(4)、所述第二外來控制信號控制所述第四開關器件斷開，在所述第二開關器件和所述第四開關器件之間的連接線路中形成第四控制信號并控制所述第一開關器件斷開，在所述第一開關器件和所述第三開關器件之間的連接線路中形成第五控制信號，所述第五控制信號控制所述第二開關器件導通；
(5)、第二死區(qū)過后，所述第一外來控制信號再次控制所述第三開關器件開通，所述第二開關器件和所述第三開關器件再次開通后，電流在所述第二開關器件、所述具有電感特性的負載回路和所述第三開關形成工作回路；
(6)、重復第(2)至(5)步，全橋電路循環(huán)工作。
[0006]作為對本發(fā)明的改進，所述第一外來控制信號和所述第二外來控制信號是含有所述第一死區(qū)、所述第二死區(qū)并且互補的一組驅(qū)動信號。
[0007]作為對本發(fā)明的改進，所述具有電感特性的負載回路包括負載，及與所述負載連接的并具有電感特性的電路，所述具有電感特性的電路用于向所述負載傳輸能量，并使所述全橋電路工作在所述具有電感特性的電路的感性區(qū)段。
[0008]本發(fā)明的另一種技術方案是:提供一種自適應新型軟開關全橋驅(qū)動電路，包括第一開關器件、第二開關器件、第三開關器件和第四開關器件構(gòu)成的全橋電路，所述第一開關器件和所述第三開關器件串聯(lián)，所述第二開關器件與所述第四開關器件串聯(lián)，所述第一開關器件和所述第二開關器件分別與電源的一端連接，所述第三開關器件和所述第四開關器件分別與電源的另一端連接，還包括具有電感特性的負載回路，第一外來控制信號與所述第三開關器件的第三控制端連通，第二外來控制信號與所述第四開關器件的第四控制端連通；在所述第一開關器件和所述第三開關器件之間的連接線路上設有第一節(jié)點，在所述第二開關器件和所述第四開關器件之間的連接線路上設有第二節(jié)點，所述第一開關器件的第一控制端與所述第二節(jié)點連接，所述第二開關器件的第二控制端與所述第一節(jié)點連接，所述第一節(jié)點通過所述具有電感特性的負載回路與所述第二節(jié)點連接。
[0009]作為對本發(fā)明的改進，所述具有電感特性的負載回路包括負載，及與所述負載連接的并具有電感特性的電路，所述具有電感特性的電路用于向所述負載傳輸能量，并使所述全橋電路工作在所述具有電感特性的電路的感性區(qū)段；所述具有電感特性的電路是LC電路或電感。
[0010]作為對本發(fā)明的改進，所述具有電感特性的負載回路包括具有電感特性的負載。
[0011]作為對本發(fā)明的改進，還包括第一箝位電路，所述第一箝位電路的兩端分別與電源的一端和所述第二節(jié)點連接，所述第一箝位電路的第一箝位輸出端與所述第一控制端連接。
[0012]作為對本發(fā)明的改進，還包括第二箝位電路，所述第二箝位電路的兩端分別與電源的一端和所述第一節(jié)點連接，所述第二箝位電路的第二箝位輸出端與所述第二控制端連接。
[0013]作為對本發(fā)明的改進，還包括第一反相器電路和具有正負箝位功能的第三箝位電路，所述第三箝位電路分別與所述第二節(jié)點和所述第一節(jié)點連接，所述第三箝位電路的第三箝位輸出端通過所述第一反相器電路與所述第一控制端連接。
[0014]作為對本發(fā)明的改進，還包括第二反相器電路和具有正負箝位功能的第四箝位電路，所述第四箝位電路分別與所述第二節(jié)點和所述第一節(jié)點和通過啟動電阻與電源的一端連接，所述第四箝位電路的第四箝位輸出端通過所述第二反相器電路與所述第二控制端連接。
[0015]本發(fā)明由于將第一開關器件的第一控制端與第二節(jié)點連接，第二開關器件的第二控制端與第一節(jié)點連接，第一外來控制信號、第二外來控制信號分別控制第三開關器件、第四開關器件的導通或斷開；在驅(qū)動負載的過程中，在第三開關器件斷開時，導致第二開關器件斷開并在第二節(jié)點形成控制信號控制第一開關器件導通，在第四開關器件斷開時，導致第一開關器件斷開并在第一節(jié)點形成控制信號控制第二開關器件導通，從而實現(xiàn)了交叉自激驅(qū)動的功能；并且還可以對全橋驅(qū)動電路進行拓展，通過使用箝位電路使全橋驅(qū)動電路工作在不同的供電電壓范圍內(nèi)，當需要工作在高壓時，還需要采用具有正負箝位功能的第三箝位電路、第四箝位電路、第一反相器電路和第二反相器電路，及與之適應的所述第一電子開關、所述第二電子開關、所述第三電子開關、所述第四電子開關。本發(fā)明的全橋驅(qū)動電路具有電路簡潔、很方便的實現(xiàn)(零電壓、零電流)軟開關功能、開關速度快、損耗小、噪聲低、可靠性高、可以在較高的頻率下工作、減小體積、提供較大功率密度、電路布局靈活和應用方便等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0016]圖1是現(xiàn)有技術中輔助電源自舉電平移位驅(qū)動全橋電路的電路示意圖。
[0017]圖2是現(xiàn)有技術中變壓器驅(qū)動全橋電路的電路示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明的一種實施例的原理方框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4是圖3所示實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5是圖4的工作波形示意圖。
[0021]圖6是本發(fā)明的另一種實施例的原理方框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖7是本發(fā)明的第三種實施例的原理方框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖8是本發(fā)明的第四種實施例的原理方框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖9是圖8所示實施例的一種