CN106329909A - 推挽软开关控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种推挽软开关控制电路，包括推挽控制单元、功率MOS管驱动单元、推挽升压功率单元、LC谐振单元和辅助电源单元，推挽升压功率单元包括第十MOS管至第十四MOS管和推挽变压器，第十MOS管的漏极和第十一MOS管的漏极均与推挽变压器的初级线圈的一端连接，第十MOS管的栅极和第十一MOS管的栅极均与功率MOS管驱动单元的一个输出端连接，第十二MOS管的漏极和第十四MOS管的漏极均与推挽变压器的初级线圈的另一端连接，LC谐振单元包括漏感和聚丙烯电容。本发明能减小功率变压器的体积、能减小开关管开通损耗、降低逆变器的损耗、提高整机效率、能解决因硬件开关锁引起的EMI问题。

Description

推挽软开关控制电路
技术领域
本发明涉及逆变器控制领域，特别涉及一种推挽软开关控制电路。
背景技术
电力电子技术的发展对电力电子产品提出了小型化和轻量化的要求，同时也对效率和电磁兼容提出了更高的要求。在电力电子装置中，滤波电感、电容和变压器占体积和重量的很大比例，采取有效措施减小这些元器件的体积和重量是小型化和轻量化的主要途径。提高开关频率可以相应的提高滤波器的截止频率，从而选择较小的电感和电容，就可以降低滤波器的体积和重量。提高开关频率同样可以降低变压器的体积和重量。但提高开关平率的同时，开关损耗将会增大，感性关断，容性开通，二极管反向恢复等问题加剧，电路效率下降，电磁干扰增大。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能减小功率变压器的体积、能减小开关管开通损耗、降低逆变器的损耗、提高整机效率、能解决因硬件开关锁引起的EMI问题的推挽软开关控制电路。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种推挽软开关控制电路，包括推挽控制单元、功率MOS管驱动单元、推挽升压功率单元、LC谐振单元和辅助电源单元，所述推挽升压功率单元包括第十MOS管、第十一MOS管、第十二MOS管、第十四MOS管和推挽变压器，所述第十MOS管的漏极和第十一MOS管的漏极均与所述推挽变压器的初级线圈的一端连接，所述第十MOS管的源极和第十一MOS管的源极均接地，所述第十MOS管的栅极和第十一MOS管的栅极均与所述功率MOS管驱动单元的一个输出端连接，所述第十二MOS管的漏极和第十四MOS管的漏极均与所述推挽变压器的初级线圈的另一端连接，所述第十二MOS管的源极和第十四MOS管的源极均接地，所述第十二MOS管的栅极和第十四MOS管的栅极均与所述功率MOS管驱动单元的另一输出端连接，所述推挽控制单元产生控制信号并将其发送到所述功率MOS管驱动单元，所述功率MOS管驱动单元根据所述控制信号产生PWM驱动信号，所述PWM驱动信号通过周期性地控制所述第十MOS管、第十一MOS管、第十二MOS管和第十四MOS管的导通与关断，产生高频交流电，所述推挽变压器对所述高频交流电进行升压后通过所述LC谐振单元产生直流高压电，所述LC谐振单元包括漏感和聚丙烯电容，所述漏感的一端与所述推挽变压器的次级线圈的一端连接，所述漏感的另一端与所述聚丙烯电容的一端连接，所述辅助电源单元分别与所述推挽控制单元和功率MOS管驱动单元连接、用于供电。
在本发明所述的推挽软开关控制电路中，所述LC谐振单元还包括第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第四电解电容和第一电容，所述聚丙烯电容的另一端分别与所述第五二极管的阴极和第六二极管的阳极连接，所述推挽变压器的次级线圈的另一端分别与所述第三二极管的阳极和第四二极管的阴极连接，所述第三二极管的阴极和第六二极管的阴极均与所述第四电解电容的正极连接，所述第四二极管的阳极、第五二极管的阳极和第四电解电容的负极均接电源地，所述第一电容的一端与所述第四电解电容的正极连接，所述第一电容的另一端接所述电源地。
在本发明所述的推挽软开关控制电路中，所述推挽升压功率单元还包括第五十五电阻和第二十五电容，所述第五十五电阻的一端与所述推挽变压器的初级线圈的一端连接，所述第五十五电阻的另一端与所述第二十五电容的一端连接，所述第二十五电容的另一端与所述推挽变压器的初级线圈的另一端连接。
在本发明所述的推挽软开关控制电路中，所述推挽升压功率单元还包括第六电阻、第七电阻、第九电阻、第十电阻、第七十电阻、第七十一电阻、第七十二电阻和第七十三电阻，所述第六电阻的一端分别与所述第十四MOS管的栅极和第七十三电阻的一端连接，所述第七电阻的一端分别与所述第十二MOS管的栅极和第七十二电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端和第七电阻的另一端均接地，所述第七十二电阻的另一端和第七十三电阻的另一端连接，所述第九电阻的一端分别与所述第十MOS管的栅极和第七十电阻的一端连接，所述第十电阻的一端分别与所述第十一MOS管的栅极和第七十一电阻的一端连接，所述第九电阻的另一端和第十电阻的另一端均接地，所述第七十电阻的另一端与所述第七十一电阻的另一端连接。
在本发明所述的推挽软开关控制电路中，所述推挽升压功率单元还包括接线柱、第一熔断器、第一电解电容、第二电解电容和第八二极管，所述接线柱的一端通过所述第一熔断器分别与所述第二电解电容的正极和第一电解电容的正极连接，所述接线柱的另一端、第二电解电容的负极和第一电解电容的负极均接地，所述第八二极管的阴极与所述第一电解电容的正极连接，所述第八二极管的阳极接地，所述第八二极管的阴极与所述推挽变压器的初级线圈的中间抽头连接。
在本发明所述的推挽软开关控制电路中，所述功率MOS管驱动单元包括第四电阻、第五电阻、第五NPN型三极管和第一PNP型三极管，所述第五NPN型三极管的基极和第一PNP型三极管的基极均与所述第四电阻的一端连接，所述第四电阻的一端还与所述第五电阻连接，所述第四电阻的另一端接地，所述第五NPN型三极管的集电极接+12V电压，所述第五NPN型三极管的发射极和第一PNP型三极管的发射极均与所述第七十电阻的另一端连接，所述第一PNP型三极管的集电极接地。
在本发明所述的推挽软开关控制电路中，所述功率MOS管驱动单元包括第六电阻、第八电阻、第三NPN型三极管和第二PNP型三极管，所述第三NPN型三极管的基极和第二PNP型三极管的基极均与所述第八电阻的一端连接，所述第八电阻的一端还与所述第六电阻连接，所述第八电阻的另一端接地，所述第三NPN型三极管的集电极接所述+12V电压，所述第三NPN型三极管的发射极和第二PNP型三极管的发射极均与所述第七十二电阻的另一端连接，所述第二PNP型三极管的集电极接地。
在本发明所述的推挽软开关控制电路中，所述推挽控制单元包括主控芯片、第四十九电阻和第五十电阻，所述主控芯片的第十一引脚通过所述第五十电阻与所述第七十二电阻的另一端连接，所述主控芯片的第十四引脚通过所述第四十九电阻与所述第七十电阻的另一端连接。
在本发明所述的推挽软开关控制电路中，所述推挽控制单元还包括第十六电压比较器、第十一二极管、第二十一电容、第六十电阻、第六十一电阻、第六十二电阻、第六十三电阻和第六十四电阻，所述第十六电压比较器的第二引脚与所述第十一二极管的阴极连接，所述第十一二极管的阳极分别与所述第二十一电容的一端、第六十三电阻的一端和第六十四电阻的一端连接，所述第二十一电容的另一端和第六十四电阻的另一端均与所述第十六电压比较器的第四引脚连接，所述第十六电压比较器的第三引脚分别与所述第六十一电阻的一端和第六十二电阻的一端连接，所述第六十二电阻的另一端连接参考电压，所述第十六电压比较器的第一引脚通过所述第六十电阻与所述主控芯片的第八引脚连接，所述主控芯片的第八引脚还连接测试点。
在本发明所述的推挽软开关控制电路中，所述推挽控制单元还包括第十七电压比较器、第四二极管、第二十二电容、第二十三电容、第六十五电阻、第六十六电阻、第六十七电阻和第一百四十一电阻，所述第四二极管的阴极与所述第十一二极管的阴极连接，所述第四二极管的阳极分别与所述第六十七电阻的一端和第一百四十一电阻的一端连接，所述第六十七电阻的另一端分别与所述第十七电压比较器的第五引脚和第六十六电阻的一端连接，所述第一百四十一电阻的另一端与所述第二十二电容的一端连接，所述第二十二电容的另一端分别与所述第六十六电阻的另一端和第六十五电阻的一端连接，所述第十七电压比较器的第四引脚与所述第十六电压比较器的第四引脚连接，所述第十七电压比较器的第八引脚与所述第二十三电容连接。
实施本发明的推挽软开关控制电路，具有以下有益效果：由于利用推挽控制单元、功率MOS管驱动单元、推挽升压功率单元和LC谐振单元，LC谐振单元是通过调整推挽变压器的漏感与串在电路中的聚丙烯电容的谐振频率，使其与推挽驱动频率相协调，从而使得第十MOS管、第十一MOS管、第十二MOS管和第十四MOS管处于零电流关闭状态；通过MOS管结电容与推挽变压器的漏感能量和励磁能量的充放电实现零电压开通，所以其能减小功率变压器的体积、能减小开关管开通损耗、降低逆变器的损耗、提高整机效率、能解决因硬件开关锁引起的EMI问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明推挽软开关控制电路一个实施例中的结构示意图；
图2为所述实施例中推挽升压功率单元的电路原理图；
图3为所述实施例中LC谐振单元的电路原理图；
图4为所述实施例中功率MOS管驱动单元的电路原理图；
图5为所述实施例中推挽控制单元的电路原理图；
图6为所述实施例中辅助电源单元的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明推挽软开关控制电路实施例中，该推挽软开关控制电路的结构示意图如图1所示。图1中，该推挽软开关控制电路包括推挽控制单元101、功率MOS管驱动单元102、推挽升压功率单元103、LC谐振单元104和辅助电源单元105。图1中，功率MOS管驱动单元102的一端与推挽控制单元101连接，功率MOS管驱动单元102的另一端与推挽升压功率单元103连接，LC谐振单元104与推挽升压功率单元103连接，辅助电源单元105分别与推挽控制单元101和功率MOS管驱动单元102连接、用于供电。
图2为本实施例中推挽升压功率单元的电路原理图。本实施例中，推挽升压功率单元103包括第十MOS管Q10、第十一MOS管Q11、第十二MOS管Q12、第十四MOS管Q14和推挽变压器T1，其中，推挽变压器T1为高频变压器，第十MOS管Q10的漏极和第十一MOS管Q11的漏极均与推挽变压器T1的初级线圈的一端连接，第十MOS管Q10的源极和第十一MOS管Q11的源极均接地GND，第十MOS管Q10的栅极和第十一MOS管Q11的栅极均与功率MOS管驱动单元102的一个输出端PWM1连接，第十二MOS管Q12的漏极和第十四MOS管Q14的漏极均与推挽变压器T1的初级线圈的另一端连接，第十二MOS管Q12的源极和第十四MOS管Q14的源极均接地GND，第十二MOS管Q12的栅极和第十四MOS管Q14的栅极均与功率MOS管驱动单元102的另一输出端PWM2连接，推挽控制单元101根据LC谐振单元104反馈的直流高压信号，产生控制信号并经该控制信号发送到功率MOS管驱动单元102，功率MOS管驱动单元102根据该控制信号可以产生作用于功率MOS管的PWM驱动信号，该PWM驱动信号通过周期性地控制第十MOS管Q10、第十一MOS管Q11、第十二MOS管Q12和第十四MOS管Q14的导通与关断，从而产生高频交流电，该高频交流电经过推挽变压器T1升压后，通过LC谐振单元104产生直流高压电，该直流高压电为380的直流高压电。也就是说，输入的直流电依次经过推挽升压功率单元103和LC谐振单元104后，最终升压到380VDC。
图3为本实施例中LC谐振单元的电路原理图。LC谐振单元104包括漏感L1和聚丙烯电容CBB，漏感L1的一端与推挽变压器T1的次级线圈的一端连接，漏感L1的另一端与聚丙烯电容CBB的一端连接。LC谐振单元104是通过调整推挽变压器T1的漏感L1与串在电路中的聚丙烯电容CBB的谐振频率，使其与推挽驱动频率相协调，从而使得功率MOS管(即第十MOS管Q10、第十一MOS管Q11、第十二MOS管Q12和第十四MOS管Q14)处于零电流关闭状态；通过功率MOS管的结电容与推挽变压器T1的漏感能量及励磁能量的充放电，来实现零电压开通，本发明可减小功率MOS管的开关损耗，电路的工作频率可以提高几倍，可明显减小功率变压器的体积，提高资源的利用率，做到更高的功率密度。本发明使得功率MOS管处于零电压开通，零电流关闭状态，这样在开通及关断的时候明显减少了高速变化的电流和电压信号，提高了电源的输出电压和电流波形的质量。
本实施例中，LC谐振单元104还包括第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第四电解电容E4和第一电容C1，聚丙烯电容CBB的另一端分别与第五二极管D5的阴极和第六二极管D6的阳极连接，推挽变压器T1的次级线圈的另一端分别与第三二极管D3的阳极和第四二极管D4的阴极连接，第三二极管D3的阴极和第六二极管D6的阴极均与第四电解电容E4的正极连接，第四二极管D4的阳极、第五二极管D5的阳极和第四电解电容E4的负极均接电源地GNDS，第一电容C1的一端与第四电解电容E4的正极连接，第一电容C1的另一端接电源地GNDS。
本实施例中，推挽升压功率单元103还包括第五十五电阻R55和第二十五电容C25，第五十五电阻R55的一端与推挽变压器T1的初级线圈的一端连接，第五十五电阻R55的另一端与第二十五电容C25的一端连接，第二十五电容C25的另一端与推挽变压器T1的初级线圈的另一端连接。
本实施例中，该推挽升压功率单元103还包括第六电阻R6、第七电阻R7、第九电阻R9、第十电阻R10、第七十电阻R70、第七十一电阻R71、第七十二电阻R72和第七十三电阻R73，第六电阻R6的一端分别与第十四MOS管Q14的栅极和第七十三电阻R73的一端连接，第七电阻R7的一端分别与第十二MOS管Q12的栅极和第七十二电阻R72的一端连接，第六电阻R6的另一端和第七电阻R7的另一端均接地GND，第七十二电阻R72的另一端和第七十三电阻R73的另一端连接，第九电阻R9的一端分别与第十MOS管Q10的栅极和第七十电阻R70的一端连接，第十电阻R10的一端分别与第十一MOS管Q11的栅极和第七十一电阻R71的一端连接，第九电阻R9的另一端和第十电阻R10的另一端均接地GND，第七十电阻R70的另一端与第七十一电阻R71的另一端连接。
上述第七十电阻R70、第七十一电阻R71、第七十二电阻R72和第七十三电阻R73均为限流电阻，用于进行过流保护。
本实施例中，该推挽升压功率单元103还包括接线柱J1、第一熔断器F1、第一电解电容E1、第二电解电容E2和第八二极管D8，接线柱J1的一端通过第一熔断器F1分别与第二电解电容E2的正极和第一电解电容E1的正极连接，接线柱的另一端、第二电解电容E2的负极和第一电解电容E1的负极均接地GND，第八二极管D8的阴极与第一电解电容E1的正极连接，第八二极管D8的阳极接地，第八二极管D8的阴极与推挽变压器T1的初级线圈的中间抽头连接。上述接线柱J1就是用于方便连接蓄电池与逆变器之间的电源线。
图4为所述实施例中功率MOS管驱动单元的电路原理图，图4中，该功率MOS管驱动单元102包括第四电阻R4、第五电阻R5、第五NPN型三极管N5和第一PNP型三极管P1，其中，第五NPN型三极管N5的基极和第一PNP型三极管P1的基极均与第四电阻R4的一端连接，第四电阻R4的一端还与第五电阻R5连接，第四电阻R4的另一端接地，第五NPN型三极管N5的集电极接+12V电压，第五NPN型三极管N5的发射极和第一PNP型三极管P1的发射极均与第七十电阻R70的另一端连接，第一PNP型三极管P1的集电极接地GND。上述第五电阻R5为限流电阻，用于进行过流保护。
本实施例中，该功率MOS管驱动单元102包括第六电阻R6、第八电阻R8、第三NPN型三极管N3和第二PNP型三极管P2，其中，第三NPN型三极管N3的基极和第二PNP型三极管P2的基极均与第八电阻R8的一端连接，第八电阻R8的一端还与第六电阻R6连接，第八电阻R8的另一端接地，第三NPN型三极管N3的集电极接+12V电压，第三NPN型三极管N3的发射极和第二PNP型三极管P2的发射极均与第七十二电阻R72的另一端连接，第二PNP型三极管P2的集电极接地GND。上述第六电阻为限流电阻，用于进行过流保护。
图5为本实施例中推挽控制单元的电路原理图，图5中，该推挽控制单元101包括主控芯片U15、第四十九电阻R49和第五十电阻R50，其中，主控芯片U15的第十一引脚通过第五十电阻R50与第七十二电阻R72的另一端连接，主控芯片U15的第十四引脚通过第四十九电阻R49与第七十电阻R70的另一端连接。本实施例中，主控芯片U15是SG3525芯片，是该推挽控制单元101的主控芯片，用于输出推挽驱动信号。
本实施例中，推挽控制单元101还包括第十六电压比较器U16A、第十一二极管D11、第二十一电容C21、第六十电阻R60、第六十一电阻R61、第六十二电阻R62、第六十三电阻R63和第六十四电阻R64，其中，第十六电压比较器U16A的第二引脚与第十一二极管D11的阴极连接，第十一二极管D11的阳极分别与第二十一电容C21的一端、第六十三电阻R63的一端和第六十四电阻R64的一端连接，第二十一电容C21的另一端和第六十四电阻R64的另一端均与第十六电压比较器U16A的第四引脚连接，第十六电压比较器U16A的第三引脚分别与第六十一电阻R61的一端和第六十二电阻R62的一端连接，第六十二电阻R62的另一端连接参考电压Vref，第十六电压比较器U16A的第一引脚通过第六十电阻R60与主控芯片U15的第八引脚连接，主控芯片U15的第八引脚还连接测试点TP14。测试点TP14调电路板时所需要测试信号的点。
第十六电压比较器U16A用于过流保护。当前级电流过大时，也就是Push-pull_I端口的电压增大到超过第十六电压比较器U16A的第三引脚的电压时，第十六电压比较器U16A的第一引脚就输出0V电压，从而禁止主控芯片U15输出驱动信号，保护电路。
本实施例中，该推挽控制单元101还包括第十七电压比较器U16B、第四二极管D4、第二十二电容C22、第二十三电容C23、第六十五电阻R65、第六十六电阻R66、第六十七电阻R67和第一百四十一电阻R141，其中，第四二极管D4的阴极与第十一二极管D11的阴极连接，第四二极管D4的阳极分别与第六十七电阻R67的一端和第一百四十一电阻R141的一端连接，第六十七电阻R67的另一端分别与第十七电压比较器U16B的第五引脚和第六十六电阻R66的一端连接，第一百四十一电阻R141的另一端与第二十二电容C22的一端连接，第二十二电容C22的另一端分别与第六十六电阻R66的另一端和第六十五电阻R65的一端连接，第十七电压比较器U16B的第四引脚与第十六电压比较器U16A的第四引脚连接，第十七电压比较器U16B的第八引脚与第二十三电容C23连接。上述第十七电压比较器U16B用于欠压保护。
图6为本实施例中辅助电源单元的电路原理图，图6中，U1是辅助电源的控制芯片，其型号有多种选择，例如可以选择UC3843，用于稳定辅助电源的输出电压。J6是辅助电压模块的开关；U9是电源转换芯片，用于把12V的电源转换成3.3V的电源，给其他电路供电，其型号有多种选择，例如可以选择ACT4070。U10是线性稳压芯片，用于把12V的电源转换成3.3V，给其他电路供电，其型号有多种选择，例如可以选择NCP111-3.3V。U20是线性稳压芯片，用于把12V的电源转换成5.0V，给其他电路供电，其型号有多种选择，例如可以选择NCP111-5.0V。通过该辅助电源单元105的供电，该推挽软开关控制电路才可以正常工作。
总之，本发明使得功率MOS管处于零电压开通，零电流关闭状态，显著减小了功率MOS管的开通损耗，从而降低了逆变器的损耗，提高整机效率；同时也能很好的解决因硬开关所引起的EMI问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种推挽软开关控制电路，其特征在于，包括推挽控制单元、功率MOS管驱动单元、推挽升压功率单元、LC谐振单元和辅助电源单元，所述推挽升压功率单元包括第十MOS管、第十一MOS管、第十二MOS管、第十四MOS管和推挽变压器，所述第十MOS管的漏极和第十一MOS管的漏极均与所述推挽变压器的初级线圈的一端连接，所述第十MOS管的源极和第十一MOS管的源极均接地，所述第十MOS管的栅极和第十一MOS管的栅极均与所述功率MOS管驱动单元的一个输出端连接，所述第十二MOS管的漏极和第十四MOS管的漏极均与所述推挽变压器的初级线圈的另一端连接，所述第十二MOS管的源极和第十四MOS管的源极均接地，所述第十二MOS管的栅极和第十四MOS管的栅极均与所述功率MOS管驱动单元的另一输出端连接，所述推挽控制单元产生控制信号并将其发送到所述功率MOS管驱动单元，所述功率MOS管驱动单元根据所述控制信号产生PWM驱动信号，所述PWM驱动信号通过周期性地控制所述第十MOS管、第十一MOS管、第十二MOS管和第十四MOS管的导通与关断，产生高频交流电，所述推挽变压器对所述高频交流电进行升压后通过所述LC谐振单元产生直流高压电，所述LC谐振单元包括漏感和聚丙烯电容，所述漏感的一端与所述推挽变压器的次级线圈的一端连接，所述漏感的另一端与所述聚丙烯电容的一端连接，所述辅助电源单元分别与所述推挽控制单元和功率MOS管驱动单元连接、用于供电。
2.根据权利要求1所述的推挽软开关控制电路，其特征在于，所述LC谐振单元还包括第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第四电解电容和第一电容，所述聚丙烯电容的另一端分别与所述第五二极管的阴极和第六二极管的阳极连接，所述推挽变压器的次级线圈的另一端分别与所述第三二极管的阳极和第四二极管的阴极连接，所述第三二极管的阴极和第六二极管的阴极均与所述第四电解电容的正极连接，所述第四二极管的阳极、第五二极管的阳极和第四电解电容的负极均接电源地，所述第一电容的一端与所述第四电解电容的正极连接，所述第一电容的另一端接所述电源地。
3.根据权利要求1或2所述的推挽软开关控制电路，其特征在于，所述推挽升压功率单元还包括第五十五电阻和第二十五电容，所述第五十五电阻的一端与所述推挽变压器的初级线圈的一端连接，所述第五十五电阻的另一端与所述第二十五电容的一端连接，所述第二十五电容的另一端与所述推挽变压器的初级线圈的另一端连接。
4.根据权利要求3所述的推挽软开关控制电路，其特征在于，所述推挽升压功率单元还包括第六电阻、第七电阻、第九电阻、第十电阻、第七十电阻、第七十一电阻、第七十二电阻和第七十三电阻，所述第六电阻的一端分别与所述第十四MOS管的栅极和第七十三电阻的一端连接，所述第七电阻的一端分别与所述第十二MOS管的栅极和第七十二电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端和第七电阻的另一端均接地，所述第七十二电阻的另一端和第七十三电阻的另一端连接，所述第九电阻的一端分别与所述第十MOS管的栅极和第七十电阻的一端连接，所述第十电阻的一端分别与所述第十一MOS管的栅极和第七十一电阻的一端连接，所述第九电阻的另一端和第十电阻的另一端均接地，所述第七十电阻的另一端与所述第七十一电阻的另一端连接。
5.根据权利要求4所述的推挽软开关控制电路，其特征在于，所述推挽升压功率单元还包括接线柱、第一熔断器、第一电解电容、第二电解电容和第八二极管，所述接线柱的一端通过所述第一熔断器分别与所述第二电解电容的正极和第一电解电容的正极连接，所述接线柱的另一端、第二电解电容的负极和第一电解电容的负极均接地，所述第八二极管的阴极与所述第一电解电容的正极连接，所述第八二极管的阳极接地，所述第八二极管的阴极与所述推挽变压器的初级线圈的中间抽头连接。
6.根据权利要求5所述的推挽软开关控制电路，其特征在于，所述功率MOS管驱动单元包括第四电阻、第五电阻、第五NPN型三极管和第一PNP型三极管，所述第五NPN型三极管的基极和第一PNP型三极管的基极均与所述第四电阻的一端连接，所述第四电阻的一端还与所述第五电阻连接，所述第四电阻的另一端接地，所述第五NPN型三极管的集电极接+12V电压，所述第五NPN型三极管的发射极和第一PNP型三极管的发射极均与所述第七十电阻的另一端连接，所述第一PNP型三极管的集电极接地。
7.根据权利要求6所述的推挽软开关控制电路，其特征在于，所述功率MOS管驱动单元包括第六电阻、第八电阻、第三NPN型三极管和第二PNP型三极管，所述第三NPN型三极管的基极和第二PNP型三极管的基极均与所述第八电阻的一端连接，所述第八电阻的一端还与所述第六电阻连接，所述第八电阻的另一端接地，所述第三NPN型三极管的集电极接所述+12V电压，所述第三NPN型三极管的发射极和第二PNP型三极管的发射极均与所述第七十二电阻的另一端连接，所述第二PNP型三极管的集电极接地。
8.根据权利要求4所述的推挽软开关控制电路，其特征在于，所述推挽控制单元包括主控芯片、第四十九电阻和第五十电阻，所述主控芯片的第十一引脚通过所述第五十电阻与所述第七十二电阻的另一端连接，所述主控芯片的第十四引脚通过所述第四十九电阻与所述第七十电阻的另一端连接。
9.根据权利要求8所述的推挽软开关控制电路，其特征在于，所述推挽控制单元还包括第十六电压比较器、第十一二极管、第二十一电容、第六十电阻、第六十一电阻、第六十二电阻、第六十三电阻和第六十四电阻，所述第十六电压比较器的第二引脚与所述第十一二极管的阴极连接，所述第十一二极管的阳极分别与所述第二十一电容的一端、第六十三电阻的一端和第六十四电阻的一端连接，所述第二十一电容的另一端和第六十四电阻的另一端均与所述第十六电压比较器的第四引脚连接，所述第十六电压比较器的第三引脚分别与所述第六十一电阻的一端和第六十二电阻的一端连接，所述第六十二电阻的另一端连接参考电压，所述第十六电压比较器的第一引脚通过所述第六十电阻与所述主控芯片的第八引脚连接，所述主控芯片的第八引脚还连接测试点。
10.根据权利要求9所述的推挽软开关控制电路，其特征在于，所述推挽控制单元还包括第十七电压比较器、第四二极管、第二十二电容、第二十三电容、第六十五电阻、第六十六电阻、第六十七电阻和第一百四十一电阻，所述第四二极管的阴极与所述第十一二极管的阴极连接，所述第四二极管的阳极分别与所述第六十七电阻的一端和第一百四十一电阻的一端连接，所述第六十七电阻的另一端分别与所述第十七电压比较器的第五引脚和第六十六电阻的一端连接，所述第一百四十一电阻的另一端与所述第二十二电容的一端连接，所述第二十二电容的另一端分别与所述第六十六电阻的另一端和第六十五电阻的一端连接，所述第十七电压比较器的第四引脚与所述第十六电压比较器的第四引脚连接，所述第十七电压比较器的第八引脚与所述第二十三电容连接。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106849685A (zh) * 2017-03-09 2017-06-13 王乾 一种应急高效发电装置以及应急高效发电方法
CN107332457A (zh) * 2017-08-11 2017-11-07 杭州电子科技大学 用于低温等离子体系统的多路并联逆变控制方法及其系统
CN108066028A (zh) * 2017-12-30 2018-05-25 苏州市迈瑞特电子科技有限公司 一种无水洁牙机的功率调节装置及调节方法
CN109245330A (zh) * 2018-10-16 2019-01-18 西安科技大学 一种推挽式icpt自激起振控制电路及其设计方法
CN112038736A (zh) * 2020-08-24 2020-12-04 武汉博畅通信设备有限责任公司 一种射频滤波器以及射频控制系统
CN113938063A (zh) * 2021-09-08 2022-01-14 中电海康慧联科技(杭州)有限公司 一种可调速双端开关电机驱动电路

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103595260A (zh) * 2013-12-02 2014-02-19 重庆邮电大学 一种推挽串联谐振软开关变换器
CN204179966U (zh) * 2014-09-30 2015-02-25 杭州电子科技大学 输出电压可切换的正弦波逆变器
CN104935056A (zh) * 2015-07-11 2015-09-23 深圳市佳都实业发展有限公司 一种正弦波逆变便携移动电源

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103595260A (zh) * 2013-12-02 2014-02-19 重庆邮电大学 一种推挽串联谐振软开关变换器
CN204179966U (zh) * 2014-09-30 2015-02-25 杭州电子科技大学 输出电压可切换的正弦波逆变器
CN104935056A (zh) * 2015-07-11 2015-09-23 深圳市佳都实业发展有限公司 一种正弦波逆变便携移动电源

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106849685A (zh) * 2017-03-09 2017-06-13 王乾 一种应急高效发电装置以及应急高效发电方法
CN107332457A (zh) * 2017-08-11 2017-11-07 杭州电子科技大学 用于低温等离子体系统的多路并联逆变控制方法及其系统
CN107332457B (zh) * 2017-08-11 2019-12-10 杭州电子科技大学 用于低温等离子体系统的多路并联逆变控制方法及其系统
CN108066028A (zh) * 2017-12-30 2018-05-25 苏州市迈瑞特电子科技有限公司 一种无水洁牙机的功率调节装置及调节方法
CN109245330A (zh) * 2018-10-16 2019-01-18 西安科技大学 一种推挽式icpt自激起振控制电路及其设计方法
CN112038736A (zh) * 2020-08-24 2020-12-04 武汉博畅通信设备有限责任公司 一种射频滤波器以及射频控制系统
CN113938063A (zh) * 2021-09-08 2022-01-14 中电海康慧联科技(杭州)有限公司 一种可调速双端开关电机驱动电路
CN113938063B (zh) * 2021-09-08 2024-05-24 凤凰智能电子(杭州)有限公司 一种可调速双端开关电机驱动电路

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