CN201956923U - 逆变电源中的死区产生电路 - Google Patents
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Abstract
一种电力电网技术领域的逆变电源中的死区产生电路，包括：正弦波产生电路、电平电路、两个比较器、三角波产生电路和反相器，正弦波产生电路的输出端与电平电路的输入端相连，三角波产生电路的输出端分两路分别与反相器以及第一比较器的正向输入端相连，反相器的输出端与第二比较器的反向输入端相连，电平电路的第一输出端和第二输出端分别与第一比较器的反向输入端和第二比较器的正向输入端相连，第一比较器和第二比较器的输出端输出功率管驱动信号。本装置通过简单的电路网络产生精确可控的死区时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种电力电网技术领域的装置，具体是一种逆变电源中的死区产生电路。
背景技术
当前的逆变电源中，要实现逆变器小型化就要提高逆变中的开关调制频率，而较高的开关信号就需要采取硬件电路来产生调制信号。为了防止交叉导通保证系统的正常工作，同一桥臂上下两个功率管需要加入一定的死区时间。常用的阻容充放电加上相应的门电路的方法由于我们使用的电容器件的固有误差比较大，产生的死区时间一致性很差，两个桥臂要得到相同的死区时间很困难，这极大地增加了调试过程中的工作量。
如图1所示，是传统的死区电路产生方式，它是在已经产生的没有死区的驱动信号的情况下，信号依次通过反相器1、阻容延时网络2、或非门3和驱动电路4得到带死区的驱动信号。电路中由于电阻和电容构成的网络的充电和放电作用，使得或非门的输出在无死区驱动信号的上升沿处瞬时变成低电平，表现在功率管上的现象是及时的关断；而输出在无死区驱动信号的下降沿处会延时一定的时间通常是几个微秒后才变成低电平，表现在功率管上的现象是延时的导通。这样就给没有死区时间的驱动信号加入了死区时间。
这种做法的缺点是：如果要在图1中上下两路信号得到相同的死区时间很困难。从原理上说这种电路就很难通过精确地计算得到R1、R2、C1、C2的值的大小。实际中在选用期间时，虽然很容易得到精读在1％的电阻，但电容的误差都比较大，通常在5％以上。这使得要让两路信号的死区时间趋近一致很困难，调试过程复杂，而且也不利于批量生产。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供一种逆变电源中的死区产生电路，通过简单的电路网络产生精确可控的死区时间。
本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括：正弦波产生电路、电平电路、两个比较器、三角波产生电路和反相器，其中：正弦波产生电路的输出端与电平电路的输入端相连，三角波产生电路的输出端分两路分别与反相器以及第一比较器的正向输入端相连，反相器的输出端与第二比较器的反向输入端相连，电平电路的第一输出端和第二输出端分别与第一比较器的反向输入端和第二比较器的正向输入端相连，第一比较器和第二比较器的输出端输出功率管驱动信号。
所述的三角波产生电路的输出端与第一比较器的正向输入端之间，以及所述的反相器的输出端与第二比较器的反向输入端之间分别设有电阻。
所述的电平电路由四个电阻串联而成，其中：所述的电平电路的输入端为第二电阻和第三电阻的公共点，电平电路的第一输出端为第一电阻和第二电阻的公共点，电平电路的第二输出端为第三电阻和第四电阻的公共点，第一电阻的上端接正电源，第四电阻的下端接负电源。
本实用新型通过以下方式进行工作：正弦波产生电路产生的调制波经电平电路提升/降低后得到电平依次抬升和降低的调制信号，然后分别输入到两个比较器的反相端和反相端；三角波产生电路产生的三角载波直接输入到比较器的正相端与电平抬升的调制波比较，三角载波经过反相器后输入到另一个比较器的反相端与电平降低的调制波比较；在两个比较器的输出端得到具有要求死区时间的功率管驱动信号，经过驱动芯片后驱动相应的功率管。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过简单的电路网络产生精确可控的死区时间，为硬件产生逆变桥驱动信号的情况下提供了一种简单可靠、低成本的死区时间产生方法。
附图说明
图1为传统的逆变电源中的死区产生电路。
图2为本实用新型的线路图。
图3为所述的正弦波产生电路框图。
图4为所述的正弦波产生电路具体结构图。
图5为所述的三角波波产生电路原理图。
图6为所述的三角波波形图。
图7为所述的反相器结构图。
具体实施方式
下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
如图2所示，本实施例包括：正弦波产生电路1、三角波产生电路2、电平电路3、两个比较器4、5和反相器6，其中：正弦波产生电路1的输出端与电平电路3的输入端相连，三角波产生电路2的输出端分两路分别与反相器6以及第一比较器4的正向输入端相连，反相器6的输出端与第二比较器5的反向输入端相连，电平电路3的第一输出端和第二输出端分别与第一比较器4的反向输入端和第二比较器5的正向输入端相连，第一比较器4和第二比较器5的输出端输出功率管驱动信号。
所述的三角波产生电路2的输出端与第一比较器4的正向输入端之间设有第五电阻R5。
所述的反相器6的输出端与第二比较器5的反向输入端之间设有第六电阻R6。
本实施例中：
图2中的正弦波产生电路由MCU通过串行接口控制DAC7513得到0-5V/50Hz的原始正弦波波形，其中的DAC7513是TI公司提供的低功耗、轨至轨、12位的串行输入模拟/数字转换芯片。然后通过运放电路电平转换和放大得到需要的参考正弦波波形±5V/50Hz。其框图如图3，具体结构如图4。
图2中的正弦波产生电路由TL082组成的电路产生，如原理图5所示，16KHz幅值5v的方波经过主要由电阻R1、R2、C1和TL082芯片组成的比例积分电路后产生频率所需的三角波，本实施三角波频率f＝16KHz、峰峰值Vp-p＝14V。其波形图如图6所示。
图2中的比较器为national semiconductor公司提供的低电压、高增益、宽频带双通道电压比较器LM393。
图2中的反相器是由TL082构成的反相电路，其幅值不变，相位反相。其结构图如图7。
所述的电平电路3由四个电阻R1～R4串联而成，其中：电平电路3的输入端为第二电阻R2和第三电阻R3的公共点，电平电路3的第一输出端为第一电阻R1和第二电阻R2的公共点，电平电路3的第二输出端为第三电阻R3和第四电阻R4的公共点，第一电阻R1的上端接正电源，第四电阻R4的下端接负电源。
本装置通过以下方式进行工作：正弦波产生电路1产生的调制波经电平电路3后得到电平依次抬升和降低的调制信号，然后分别输入到比较器14的反相端和比较器25的反相端；三角波产生电路2产生的三角载波直接输入到比较器14的正相端，三角载波经过反相器6后输入到比较器25的反相端；在两个比较器的输出端得到具有要求死区时间的功率管驱动信号，经过驱动芯片后驱动相应的功率管。
本装置通过简单的电路网络产生精确可控的死区时间，为硬件产生逆变桥驱动信号的情况下提供了一种简单可靠、低成本的死区时间产生方法。本装置采用最常用且精度高的电阻和高速的比较器构成的死区产生电路，在不增加电路复杂度的情况下可以产生精确可控的死区时间，为硬件产生逆变桥驱动信号的情况下提供了一种简单可靠、低成本的死区时间产生方法。
Claims (3)
1.一种逆变电源中的死区产生电路，其特征在于，包括：正弦波产生电路、电平电路、两个比较器、三角波产生电路和反相器，其中：正弦波产生电路的输出端与电平电路的输入端相连，三角波产生电路的输出端分两路分别与反相器以及第一比较器的正向输入端相连，反相器的输出端与第二比较器的反向输入端相连，电平电路的第一输出端和第二输出端分别与第一比较器的反向输入端和第二比较器的正向输入端相连，第一比较器和第二比较器的输出端输出功率管驱动信号。
2.根据权利要求1所述的逆变电源中的死区产生电路，其特征是，所述的三角波产生电路的输出端与第一比较器的正向输入端之间，以及所述的反相器的输出端与第二比较器的反向输入端之间分别设有电阻。
3.根据权利要求1所述的逆变电源中的死区产生电路，其特征是，所述的电平电路由四个电阻串联而成，其中：所述的电平电路的输入端为第二电阻和第三电阻的公共点，电平电路的第一输出端为第一电阻和第二电阻的公共点，电平电路的第二输出端为第三电阻和第四电阻的公共点，第一电阻的上端接正电源，第四电阻的下端接负电源。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109525136A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-03-26 | 青岛艾诺智能仪器有限公司 | 一种应用于安规测试设备中的逆变器 |
| CN113965090A (zh) * | 2021-10-20 | 2022-01-21 | 湖北科技学院 | 一种基于单磁芯的高电压隔离桥臂驱动电路 |
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