防直通功率驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電路領(lǐng)域，尤其是涉及一種防直通功率驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在各種放大電路中，輸出信號(hào)大多是作為驅(qū)動(dòng)裝置的輸出提供給負(fù)載，例如廣播、通信發(fā)射機(jī)的輸出、音響系統(tǒng)的輸出級(jí)以及控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)等。各類多級(jí)放大電路除了應(yīng)有電壓放大器之外，還要求有功率放大電路，以便有一定功率的輸出，用來向負(fù)載提供功率。
[0003]模擬功率放大電路由于工作時(shí)晶體管(如三極管或場(chǎng)效應(yīng)管)處于線性放大區(qū)，功率消耗很大。雖然可以采用推挽式輸出減少晶體管的承受功率，但在較高電源電壓和較大功率的情況下，仍對(duì)功率器件有很大的威脅，所以模擬功率放大電路沒有辦法解決高效率、大功率的問題。
[0004]D類功率放大電路將前級(jí)輸出的脈沖寬度調(diào)制(PWM)方波信號(hào)加到晶體管的柵極，通過控制其開關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)放大。D類功率放大電路相比模擬放大電路有高效率、低失真的突出特點(diǎn)。但是D類功率放大電路也存在一個(gè)問題，就是PWM信號(hào)的上升沿和下降沿時(shí)間過長(zhǎng)的情況下會(huì)導(dǎo)致瞬間上下兩個(gè)晶體管同時(shí)導(dǎo)通，瞬間電源和地短路，電流很大，會(huì)造成功率器件損壞，有很大的安全隱患。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種防直通功率驅(qū)動(dòng)電路，可以降低功率器件損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
[0006]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提出一種防直通功率驅(qū)動(dòng)電路，包括PWM信號(hào)發(fā)生器、半橋驅(qū)動(dòng)電路、第一開關(guān)管以及第二開關(guān)管。該P(yáng)WM信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生第一 PWM信號(hào)和與該第一 PWM信號(hào)相位相反的第二 PWM信號(hào)。該半橋驅(qū)動(dòng)電路具有第一輸入端、第二輸入端、第一驅(qū)動(dòng)端和第二驅(qū)動(dòng)端，該第一輸入端和該第二輸入端分別輸入該第一PWM信號(hào)和該第二PWM信號(hào)，且該半橋驅(qū)動(dòng)電路包括:第一延時(shí)單元，具有第一端、第二端和控制端，該第一延時(shí)單元的第一端連接該第一輸入端;第二延時(shí)單元，具有第一端、第二端和控制端，該第二延時(shí)單元的第一端連接該第二輸入端;延時(shí)控制單元，連接該第一延時(shí)單元的控制端和該第二延時(shí)單元的控制端;第一功率驅(qū)動(dòng)器，連接該第一延時(shí)單元的第二端和該第一驅(qū)動(dòng)端以輸出第一功率驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及第二功率驅(qū)動(dòng)器，連接該第二延時(shí)單元的第二端和該第二驅(qū)動(dòng)端以輸出第二功率驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該第一功率驅(qū)動(dòng)信號(hào)和該第二功率驅(qū)動(dòng)信號(hào);該第一開關(guān)管和該第二開關(guān)管串聯(lián)在電源端和接地端之間，且該第一開關(guān)管的控制端連接該第一驅(qū)動(dòng)端，該第二開關(guān)管的控制端連接該第二驅(qū)動(dòng)端。
[0007]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，防直通功率驅(qū)動(dòng)電路還包括第一電平轉(zhuǎn)換器、第二電平轉(zhuǎn)換器、第一低電壓鎖定電路和第二低電壓鎖定電路，該第一電平轉(zhuǎn)換器連接在該第一延時(shí)單元和該第一功率驅(qū)動(dòng)器之間，該第二低電壓鎖定電路連接該第二電平轉(zhuǎn)換器，該第二電平轉(zhuǎn)換器連接在該第二延時(shí)單元和該第二功率驅(qū)動(dòng)器之間，該第二低電壓鎖定電路連接該第二電平轉(zhuǎn)換器。
[0008]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該半橋驅(qū)動(dòng)電路為集成電路芯片。
[0009]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該第一開關(guān)管和該第二開關(guān)管為場(chǎng)效應(yīng)管，該第一開關(guān)管的控制端和該第二開關(guān)管的控制端分別為其柵極。
[0010]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該第一開關(guān)管的源極連接該第二開關(guān)管的漏極，該第一開關(guān)管的漏極連接電源端，該第二開關(guān)管的漏極連接接地端。
[0011]本實(shí)用新型由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下顯著優(yōu)點(diǎn):兩個(gè)開關(guān)管的導(dǎo)通之間的死區(qū)時(shí)間可以根據(jù)使用情況進(jìn)行控制，避免由PWM脈沖信號(hào)上升和下降沿的時(shí)間過長(zhǎng)而導(dǎo)致開關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通的情況，保護(hù)驅(qū)動(dòng)電路，保證功率放大電路在比較高的電源電壓下也能安全、可靠的工作。
【附圖說明】
[0012]為讓本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說明，其中:
[0013]圖1示出實(shí)用新型一實(shí)施例的防直通功率驅(qū)動(dòng)電路的電路框圖。
[0014]圖2示出圖1所示防直通功率驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)波形圖。
[0015]圖3示出實(shí)用新型另一實(shí)施例的防直通功率驅(qū)動(dòng)電路的電路框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]圖1示出實(shí)用新型一實(shí)施例的防直通功率驅(qū)動(dòng)電路的電路框圖。請(qǐng)參考圖1所示，本實(shí)施例的防直通功率驅(qū)動(dòng)電路100包括PWM信號(hào)發(fā)生器110、半橋驅(qū)動(dòng)電路120、第一開關(guān)管132以及第二開關(guān)管134 WWM信號(hào)發(fā)生器110產(chǎn)生第一 PWM信號(hào)PffMl和第二 PffM信號(hào)PWM2。第二P麗信號(hào)PWM2與第一PffM信號(hào)PffMl的頻率相同，相位相反。在此，PffM信號(hào)發(fā)生器110所輸出的PWM信號(hào)的頻率為1-300KHz，且占空比可調(diào)。
[0017]半橋驅(qū)動(dòng)電路120具有第一輸入端H、第二輸入端L、第一驅(qū)動(dòng)端HG、第二驅(qū)動(dòng)端LG、電源輸入端HC、HS、LC和LS。電源輸入端HC通過二極管連接LC，電源輸入端HS連接到第一開關(guān)管132與第二開關(guān)管134之間，且HC和HS之間通過電容連接。電源輸入端LC連接到5V?20V的低壓電源端，LS接地。第一輸入端H和第二輸入端L分別輸入第一 PWM信號(hào)PWMl和第二 PWM信號(hào)PWM2。半橋驅(qū)動(dòng)電路120的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括第一延時(shí)單元121、第二延時(shí)單元122、延時(shí)控制單元123、第一功率驅(qū)動(dòng)器124和第二功率驅(qū)動(dòng)器125。第一延時(shí)單元121具有第一端、第二端和控制端，此第一端連接半橋驅(qū)動(dòng)電路120的第一輸入端H，引入第一PWM信號(hào)PWMl。第二延時(shí)單元122，具有第一端、第二端和控制端，此第一端連接半橋驅(qū)動(dòng)電路120的第二輸入端L，引入第二PWM信號(hào)PWM2。第一延時(shí)單元121和第二延時(shí)單元122分別能夠?qū)⑿盘?hào)進(jìn)行一定的延時(shí)τ?，τ2。延時(shí)控制單元123，連接第一延時(shí)單元121的控制端和第二延時(shí)單元122的控制端，以控制第一延時(shí)單元121和第二延時(shí)單元122的延時(shí)參數(shù)τ1，τ2。
[0018]第一功率驅(qū)動(dòng)器124連接第一延時(shí)單元121的第二端和半橋驅(qū)動(dòng)電路120的第一驅(qū)動(dòng)端HG以輸出第一功率驅(qū)動(dòng)信號(hào)SI。第二功率驅(qū)動(dòng)器125連接第二延時(shí)單元122的第二端和半橋驅(qū)動(dòng)電路120的第二驅(qū)動(dòng)端LG以輸出第二功率驅(qū)動(dòng)信號(hào)S2。
[0019]第一開關(guān)管132和第二開關(guān)管134串聯(lián)在電源端VDD和接地端GND之間，且第一開關(guān)管132的控制端連接半橋驅(qū)動(dòng)電路120的第一驅(qū)動(dòng)端HG，第二開關(guān)管134的控制端連接半橋驅(qū)動(dòng)電路120的第二驅(qū)動(dòng)端LG。
[0020]在本實(shí)施例中，半橋驅(qū)動(dòng)電路120的延時(shí)控制單元123可根據(jù)內(nèi)部設(shè)置自動(dòng)處理信號(hào)，使第一驅(qū)動(dòng)端HG和第二驅(qū)動(dòng)端LG分別輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1、S2的有效電平(例如高電平)之間保持一定時(shí)間的低電平時(shí)間，即為死區(qū)時(shí)間。圖2示出圖1所示防直通功率驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)波形圖。參考圖2所示，第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)SI的高電平和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)S2的高電平之間都會(huì)有一段低電平間隙G。這可以有效的避免在上升下降過程中時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致第一開關(guān)管1