[发明专利]一种简易的自适应死区时间产生电路

说明书

本发明涉及一种简易的自适应死区时间产生电路，包括第一死区产生电路、第二死区产生电路、比较受控电压电路、取反电路、比较器N2、比较器N3；外部输入的PWM信号分成两路，一路记为PWM原始信号，输出给第一死区电路，另一路经过取反电路取反之后得到PWM取反信号，输出给第二死区电路；第一死区产生电路将原始PWM信号高电平进行延迟输出至比较器N2；第二死区产生电路则将PWM取反信号进行相应的延迟输出比较器N3；比较器N2和比较器N3的输出端信号为一组带死区的互补PWM信号；比较受控电压电路，外部输入的控制信号Vo，产生受控比较电压Vref，受控比较电压Vref与控制信号Vo呈线性关系。

技术领域

本发明涉及一种简易的自适应死区时间产生电路，属于电力电子方面死区自适应控制领域。

背景技术

航天领域卫星对电源分系统的功率、重量和体积提出了越来越高的要求，供电母线电压等级越来越高，移相全桥电路拓扑逐渐应用于航天电源大功率单机产品，采用软开关优势，对提高航天电源单机在轨能量利用率具有非常重要的意义。在移相全桥电路中，开关管实现软开关是靠变压器漏感能量，且死区时间是变压器原边电流的传递函数，与变压器原边电流大体呈反比例特性，原边电流越大，死区时间越小，若重载和轻载工况死区时间一致，滞后桥臂开关管的结电容能量在重载设定的死区时间内还未被抽完就开通，此时滞后管是硬开通，无法实现ZVS开通，开关损耗变大，效率变低。而现有分立式控制技术中，移相全桥电路驱动电路的死区时间是不可调的。故本发明可以解决此问题，可根据负载实时动态调节死区时间。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有分立式控制技术的不足，提供一种简易的自适应死区时间产生电路，解决了移相全桥电路(但不局限于此电路)中，超前、滞后桥臂开关管统一死区时间下，尤其轻载时效率低，不能实现软开关的问题。

本发明解决技术的方案是：一种简易的自适应死区时间产生电路，该电路包括第一死区产生电路、第二死区产生电路、比较受控电压电路、取反电路、比较器N2、比较器N3；

外部输入的PWM信号分成两路，一路记为PWM原始信号，输出给第一死区电路，另一路经过取反电路取反之后得到PWM取反信号，输出给第二死区电路；

当PWM原始信号为高电平时，第一死区电路作为充电电路，由PWM原始信号的高电平对该充电电路进行充电，得到第一驱动电压信号，第一驱动电压信号接入至比较器N2正相输入端；比较器N2的反相输入端连接受控比较电压信号；当第一驱动电压信号的电压高于受控比较电压信号的电压值Vref时，比较器N2的输出端输出高电平信号，该高电平信号相对于PWM原始信号的高电平滞后的一段时间，即为死区时间；

当PWM原始信号为低电平时，第一死区电路作为放电电路，由PWM原始信号的低电平对该放电电路进行放电，第一驱动电压信号的电压值迅速降为0V，第一驱动电压信号的电压值低于受控比较电压信号的电压值Vref时，比较器N2的输出端输出相对于PWM原始信号无延迟的低电平；

当PWM取反信号为高电平时，第二死区电路作为充电电路，由PWM取反信号的高电平对该充电电路进行充电，得到第二驱动电压信号，第二驱动电压信号接入至比较器N3正相输入端；比较器N3的反相输入端连接受控比较电压信号；当第二驱动电压信号的电压值高于受控比较电压的电压值Vref时，比较器N3的输出端输出高电平信号，该延迟高电平信号相对于PWM取反信号的高电平滞后的一段时间，即为死区时间；

当PWM取反信号为低电平时，第二死区电路作为放电电路，由PWM取反信号的低电平对该放电电路进行放电，第二驱动电压信号的电压值迅速降为0V，第二驱动电压信号的电压值低于受控比较电压信号的电压值Vref时，比较器N3的输出端输出相对于PWM取反信号无延迟的低电平；

比较器N2和比较器N3的输出端信号为一组带死区的互补PWM信号；

比较受控电压电路，外部输入的控制信号Vo，产生受控比较电压Vref，受控比较电压Vref与控制信号Vo呈线性关系。