CN203086325U - 驱动信号死区产生装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及应用有控制极的半导体器件的用于电源或类似的电力系统的变换设备领域，具体为一种驱动信号死区产生装置。一种驱动信号死区产生装置，包括电阻甲(11)、电阻乙(12)、电阻丙(13)和电阻丁(14)，其特征是：还包括二极管甲(21)、二极管乙(22)、电容甲(31)、电容乙(32)和缓冲控制器(4)，电阻甲(11)的另一端连接二极管甲(21)的负极，电阻乙(12)的另一端连接二极管甲(21)的正极，电容甲(31)的一端连接二极管甲(21)的正极，电容甲(31)的另一端接地，二极管甲(21)的正极连接缓冲控制器(4)的一个信号输入端。本实用新型结构简单，调控方便，保护作用好。
Description
技术领域
本实用新型涉及应用有控制极的半导体器件的用于电源或类似的电力系统的变换设备领域，具体为一种驱动信号死区产生装置。
背景技术
目前电机调速多采用变频调速系统，即通过对绝缘栅双极型晶体管（即Insulated Gate Bipolar Transistor，缩写为IGBT）或金属-氧化层-半导体-场效晶体管（即Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，缩写为MOSFET）输出的驱动信号进行脉冲宽度调制（即Pulse Width Modulation，缩写为PWM），以此获得所需的频率和幅值。如果PWM驱动信号不存在死区，那么容易引起上下桥臂IGBT或者MOSFET直通，从而造成元件的损坏。
实用新型内容
为了克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、调控方便、保护作用好的控制设备，本实用新型公开了一种驱动信号死区产生装置。
本实用新型通过如下技术方案达到发明目的：
一种驱动信号死区产生装置，包括电阻甲、电阻乙、电阻丙和电阻丁，电阻甲的一端和电阻乙的一端连接作为上桥臂驱动信号输入端，电阻丙的一端和电阻丁的一端连接作为下桥臂驱动信号输入端，其特征是：还包括二极管甲、二极管乙、电容甲、电容乙和缓冲控制器，缓冲控制器带有至少两个信号输入端和至少两个信号输出端；电阻甲的另一端连接二极管甲的负极，电阻乙的另一端连接二极管甲的正极，电容甲的一端连接二极管甲的正极，电容甲的另一端接地，二极管甲的正极连接缓冲控制器的一个信号输入端；电阻丙的另一端连接二极管乙的负极，电阻丁的另一端连接二极管乙的正极，电容乙的一端连接二极管乙的正极，电容乙的另一端接地，二极管乙的正极连接缓冲控制器的另一个信号输入端。
所述的驱动信号死区产生装置，其特征是：电阻甲的阻值和电阻丙的阻值相等，电阻乙的阻值和电阻丁的阻值相等，电阻乙的阻值是电阻甲阻值的5倍～15倍；电容甲的电容值和电容乙的电容值相等。
本实用新型使用时，控制系统输出的PWM驱动信号分别通过有二极管的RC电路后输入缓冲控制器，两个RC电路的输入端分别输入PWM驱动信号中的上桥臂驱动信号和下桥臂驱动信号，PWM驱动信号通过RC电路进行充电或放电处理，RC电路的输出端连接缓冲控制器，缓冲控制器根据输入端电压来确定输出（高电位）或者（低电位）。具体来说，将IGBT或MOSFET的上桥臂驱动信号输出端连接至电阻甲和电阻乙的连接端，将IGBT或MOSFET的下桥臂驱动信号输出端连接至电阻丙和电阻乙的连接端，上桥臂驱动信号和下桥臂驱动信号一为高电平另一为低电平，如当上桥臂驱动信号为高电平时则下桥臂驱动信号为低电平，反之当上桥臂驱动信号为低电平时则下桥臂驱动信号为高电平；当上桥臂驱动信号由低电平转换到高电平时，二极管甲反向截止，电容甲充电，此时下桥臂驱动信号由高电平转换到低电平，二极管乙正向导通，电容乙放电，由于RC电路的充电常数和放电常数不一样，电容甲和电容乙的充电时间都远大于放电时间，从而使缓冲控制器输出的PWM驱动信号产生了死区时间，有效地防止了上桥臂和下桥臂的信号直通。
本实用新型的有益效果是：结构简单，调控方便，保护作用好。
附图说明
图1是本实用新型的电路图；
图2是本实用新型使用时的电路图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本实用新型。
实施例1
一种驱动信号死区产生装置，包括电阻甲11、电阻乙12、电阻丙13、电阻丁14、二极管甲21、二极管乙22、电容甲31、电容乙32和缓冲控制器4，如图1和图2所示，具体结构是：
电阻甲11的一端和电阻乙12的一端连接作为上桥臂驱动信号输入端，电阻丙13的一端和电阻丁14的一端连接作为下桥臂驱动信号输入端；缓冲控制器4带有至少两个信号输入端和至少两个信号输出端；电阻甲11的另一端连接二极管甲21的负极，电阻乙12的另一端连接二极管甲21的正极，电容甲31的一端连接二极管甲21的正极，电容甲31的另一端接地，二极管甲21的正极连接缓冲控制器4的一个信号输入端；电阻丙13的另一端连接二极管乙22的负极，电阻丁14的另一端连接二极管乙22的正极，电容乙32的一端连接二极管乙22的正极，电容乙32的另一端接地，二极管乙22的正极连接缓冲控制器4的另一个信号输入端。
本实施例中，电阻甲11的阻值和电阻丙13的阻值相等都为220Ω，电阻乙12的阻值和电阻丁14的阻值相等都为2kΩ；二极管甲21和二极管乙22都选用1N4148型开关二极管；电容甲31的电容值和电容乙32的电容值相等都为10nF；缓冲控制器4选用74ACT244型缓冲器。
本实施例使用时，控制系统输出的PWM驱动信号分别通过有二极管的RC电路后输入缓冲控制器，两个RC电路的输入端分别输入PWM驱动信号中的上桥臂驱动信号（即图1和图2中的PWM1）和下桥臂驱动信号（即图1和图2中的PWM2），PWM驱动信号通过RC电路进行充电或放电处理，RC电路的输出端连接缓冲控制器，缓冲控制器根据信号输入端电压来确定输出1（高电位）或者0（低电位），即图1和图2中的PWM_OUT1和PWM_OUT2。具体来说，如图1和图2所示，将IGBT或MOSFET的上桥臂驱动信号输出端连接至电阻甲11和电阻乙12的连接端，将IGBT或MOSFET的下桥臂驱动信号输出端连接至电阻丙13和电阻乙12的连接端，上桥臂驱动信号和下桥臂驱动信号一为高电平另一为低电平，如当上桥臂驱动信号为高电平时则下桥臂驱动信号为低电平，反之当上桥臂驱动信号为低电平时则下桥臂驱动信号为高电平；当上桥臂驱动信号由低电平转换到高电平时，二极管甲21反向截止，电容甲31充电，此时下桥臂驱动信号由高电平转换到低电平，二极管乙22正向导通，电容乙32放电，由于RC电路的充电常数和放电常数不一样，电容甲31和电容乙32的充电时间都远大于放电时间，从而使缓冲控制器4通过两个信号输出端输出的PWM驱动信号（即上桥臂驱动信号和下桥臂驱动信号）产生了死区时间。
Claims (2)
1. 一种驱动信号死区产生装置，包括电阻甲(11)、电阻乙(12)、电阻丙(13)和电阻丁(14)，电阻甲(11)的一端和电阻乙(12)的一端连接作为上桥臂驱动信号输入端，电阻丙(13)的一端和电阻丁(14)的一端连接作为下桥臂驱动信号输入端，其特征是：还包括二极管甲(21)、二极管乙(22)、电容甲(31)、电容乙(32)和缓冲控制器(4)，
缓冲控制器(4)带有至少两个信号输入端和至少两个信号输出端；
电阻甲(11)的另一端连接二极管甲(21)的负极，电阻乙(12)的另一端连接二极管甲(21)的正极，电容甲(31)的一端连接二极管甲(21)的正极，电容甲(31)的另一端接地，二极管甲(21)的正极连接缓冲控制器(4)的一个信号输入端；
电阻丙(13)的另一端连接二极管乙(22)的负极，电阻丁(14)的另一端连接二极管乙(22)的正极，电容乙(32)的一端连接二极管乙(22)的正极，电容乙(32)的另一端接地，二极管乙(22)的正极连接缓冲控制器(4)的另一个信号输入端。
2. 如权利要求1所述的驱动信号死区产生装置，其特征是：电阻甲(11)的阻值和电阻丙(13)的阻值相等，电阻乙(12)的阻值和电阻丁(14)的阻值相等，电阻乙(12)的阻值是电阻甲(11)阻值的5倍～15倍；电容甲(31)的电容值和电容乙(32)的电容值相等。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103532351A (zh) * | 2013-09-29 | 2014-01-22 | 杭州电子科技大学 | 一种带死区调整的igbt驱动电路 |
| CN108011509A (zh) * | 2018-01-15 | 2018-05-08 | 国网安徽省电力公司合肥供电公司 | 基于电感的死区生成电路 |
| CN111431385A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-07-17 | 上海地铁电子科技有限公司 | 适用于轨道列车的驱动板、辅助逆变模块和辅助逆变器 |
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2012
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