專利名稱：小功率鈴流發(fā)生器的次級(jí)信號(hào)切換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鈴流發(fā)生器——由直流信號(hào)產(chǎn)生交流振鈴信號(hào)的電路，特別是其次級(jí)信號(hào)切換電路的改進(jìn)。
在傳統(tǒng)采用逆整流拓?fù)涞拟徚靼l(fā)生電路中，次級(jí)正負(fù)正弦波信號(hào)的切換通常需選擇高壓功率開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而功率管則需要相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。為了減小電路的功耗，現(xiàn)有設(shè)計(jì)通常采用MOS管；為了使功率管驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單和降低成本，通常采用兩個(gè)N溝道的MOS管而避免使用各方面性能遠(yuǎn)不如N溝道MOS管的P溝道MOS管。這樣一來(lái)，就引入了一個(gè)“浮地驅(qū)動(dòng)”的問(wèn)題(即用于負(fù)半周信號(hào)的N溝道MOS管的地端懸浮)。為避免浮地驅(qū)動(dòng)失敗，需要設(shè)計(jì)較為復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電路。同時(shí)，由于還要滿足“先關(guān)斷后開(kāi)通”的時(shí)序(即“死區(qū)”控制，避免兩個(gè)MOS管的直通)，更增加了電路的復(fù)雜性。
本發(fā)明的目的就是為了解決以上問(wèn)題，提供一種可以用于小功率鈴流發(fā)生器的次級(jí)信號(hào)切換電路，方便地實(shí)現(xiàn)次級(jí)信號(hào)的切換，回避功率器件的浮地驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，同時(shí)其“死區(qū)”控制也簡(jiǎn)單易行。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的的方案是一種小功率鈴流發(fā)生器的次級(jí)信號(hào)切換電路，包括一對(duì)高壓功率開(kāi)關(guān)，其特征是所述高壓功率開(kāi)關(guān)是一對(duì)PNP、NPN功率晶體管Q2和Q3，其中PNP晶體管Q2、NPN晶體管Q3的集電極分別通過(guò)正向二極管D3、反向二極管D2接變壓器T的次級(jí)繞組，它們的發(fā)射極相互連接后共同接到地端GND，而它們的基極則分別接至其各自的驅(qū)動(dòng)信號(hào)ND、PD端。
這里所說(shuō)的晶體管是指雙極型晶體管，即平常所說(shuō)的半導(dǎo)體三極管，區(qū)別于單極型晶體管(MOS管、場(chǎng)效應(yīng)管)。
由于采用了以上的方案，恰當(dāng)?shù)乩昧诵」β殊徚靼l(fā)生器功率小的特點(diǎn)，用晶體管取代MOS管組成切換電路，避開(kāi)了MOS管“浮地驅(qū)動(dòng)”問(wèn)題。而對(duì)于晶體管而言，可以用簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)電路對(duì)其進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，同樣能實(shí)現(xiàn)“先關(guān)斷、后開(kāi)通”的時(shí)序控制，以避免兩只管子的直通，其實(shí)現(xiàn)要比MOS管簡(jiǎn)單易行、成本低。


圖1是本發(fā)明原理示意圖。
下面通過(guò)具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
實(shí)施例一見(jiàn)圖1，所示為一種小功率鈴流發(fā)生器的次級(jí)信號(hào)切換電路，包括一對(duì)高壓功率開(kāi)關(guān)，所述高壓功率開(kāi)關(guān)是一對(duì)PNP、NPN功率晶體管Q2和Q3，其中PNP晶體管Q2、NPN晶體管Q3的集電極分別通過(guò)正向二極管D3、反向二極管D2接變壓器T的次級(jí)繞組，它們的發(fā)射極相互連接后共同接到地端GND，而它們的基極則分別接至其各自的驅(qū)動(dòng)信號(hào)ND、PD端。用功率晶體管取代MOS管就當(dāng)然地避免了“浮地驅(qū)動(dòng)”的問(wèn)題。圖中只畫(huà)出了次級(jí)信號(hào)切換部分的電路，其中T是變壓器。
為了保證兩個(gè)功率三極管的交替通斷時(shí)序滿足“先斷后通”的要求，即在前一個(gè)功率管斷開(kāi)之后，后一個(gè)才能開(kāi)通，以避免形成“直通”，本發(fā)明對(duì)次級(jí)信號(hào)切換電路的驅(qū)動(dòng)電路部分進(jìn)行了巧妙的設(shè)計(jì)，見(jiàn)圖1，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)主要由比較器N3及其后續(xù)電路產(chǎn)生，比較器N3由正負(fù)輔助電源+VD、-Vs供電；所述驅(qū)動(dòng)電路包括雙二極管D13、第一、二驅(qū)動(dòng)電阻Rdr1、Rdr2和第一、二延時(shí)電阻Rde1、Rde2；雙二極管D13為串聯(lián)型，即一個(gè)二極管的陽(yáng)極與另一個(gè)二極管的陰極相連，比較器N3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端就接至雙二極管D13的這個(gè)連接點(diǎn)處；雙二極管D13的陰極經(jīng)第一驅(qū)動(dòng)電阻Rdr1接到NPN晶體管Q3的基極PD端，其陽(yáng)極則經(jīng)第二驅(qū)動(dòng)電阻Rdr2接到PNP晶體管Q2的基極ND端，從而使驅(qū)動(dòng)信號(hào)的正半周從雙二極管D13的陰極輸出并經(jīng)第一驅(qū)動(dòng)電阻Rdr1到PD端對(duì)NPN晶體管Q3進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；負(fù)半周從雙二極管D13的陽(yáng)極輸出并經(jīng)第二驅(qū)動(dòng)電阻Rdr2到ND端對(duì)PNP晶體管Q2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；NPN晶體管Q3的基極PD還通過(guò)第一延時(shí)電阻Rde1接輔助電源負(fù)極-Vs,PNP晶體管Q2的基極ND還通過(guò)第二延時(shí)電阻Rde2接輔助電源正極VD。其中第一、二延時(shí)電阻Rde1、Rde2的引入是實(shí)現(xiàn)“死區(qū)”控制(即保證“先關(guān)后開(kāi)”的時(shí)序)的關(guān)鍵。為便于說(shuō)明，可取電阻Rde1與Rde2阻值相等，(設(shè)其阻值為Rde)，電阻Rdr1與Rde2阻值相等(設(shè)其阻值為Rdr)；另設(shè)飽和導(dǎo)通時(shí)兩功率晶體管的BE結(jié)電壓VBE分別為0.7V和-0.7V，則經(jīng)理論推算可以證明
1)NPN晶體管Q3開(kāi)通的條件是A點(diǎn)電位VA滿足VA＞0.7+Rdr·Isat+(Vs+0.7)·Rdr/Rde(記為Von)2)PNP晶體管Q2開(kāi)通的條件是A點(diǎn)電位VA滿足VA＜-
(=-Von)其中Isat為功率晶體管(Q2、Q3)飽和導(dǎo)通所需要的驅(qū)動(dòng)電流；VD、VS分別為輔助電源VD和-VS的絕對(duì)值；顯然，由于Rde、VS、VD的引入，使Von可以有一個(gè)合適的取值，所以在一個(gè)功率管關(guān)斷到下一個(gè)功率管開(kāi)通之前，總有一段時(shí)間的“死區(qū)”，即兩個(gè)管子都關(guān)斷。這個(gè)死區(qū)存在于-Von＜VA＜Von時(shí)。這保證了“先關(guān)斷后開(kāi)通”的時(shí)序要求，避免了兩個(gè)功率管的直通。
為了保護(hù)功率晶體管Q2、Q3處于反偏時(shí)的反向結(jié)電壓不超過(guò)額定值，特在PNP晶體管Q2的基極ND和NPN晶體管Q3的基極PD之間跨接一個(gè)雙二極管D8，該二極管D8的陰極一端接NPN晶體管Q3的基極PD，陽(yáng)極一端接PNP晶體管Q2的基極ND，其中間連接點(diǎn)接地。
權(quán)利要求
1．一種小功率鈴流發(fā)生器的次級(jí)信號(hào)切換電路，包括一對(duì)高壓功率開(kāi)關(guān)，其特征是所述高壓功率開(kāi)關(guān)是一對(duì)PNP、NPN功率晶體管Q2和Q3，其中PNP晶體管Q2、NPN晶體管Q3的集電極分別通過(guò)正向二極管D3、反向二極管D2接變壓器T的次級(jí)繞組，它們的發(fā)射極相互連接后共同接到地端GND，而它們的基極則分別接至其各自的驅(qū)動(dòng)信號(hào)ND、PD端。
2．如權(quán)利要求1所述的次級(jí)信號(hào)切換電路，其特征是所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)主要由比較器N3及其后續(xù)電路產(chǎn)生，比較器N3由正負(fù)輔助電源+VD、-Vs供電；所述驅(qū)動(dòng)電路包括雙二極管D13、第一、二驅(qū)動(dòng)電阻Rdr1、Rdr2和第一、二延時(shí)電阻Rde1、Rde2；雙二極管D13為串聯(lián)型，即一個(gè)二極管的陽(yáng)極與另一個(gè)二極管的陰極相連，比較器N3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端就接至雙二極管D13的這個(gè)連接點(diǎn)處；雙二極管D13的陰極經(jīng)第一驅(qū)動(dòng)電阻Rdr1接到NPN晶體管Q3的基極PD端，其陽(yáng)極則經(jīng)第二驅(qū)動(dòng)電阻Rdr2接到PNP晶體管Q2的基極ND端，從而使驅(qū)動(dòng)信號(hào)的正半周從雙二極管D13的陰極輸出并經(jīng)第一驅(qū)動(dòng)電阻Rdr1到PD端對(duì)NPN晶體管Q3進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；負(fù)半周從雙二極管D13的陽(yáng)極輸出并經(jīng)第二驅(qū)動(dòng)電阻Rdr2到ND端對(duì)PNP晶體管Q2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；NPN晶體管Q3的基極PD還通過(guò)第一延時(shí)電阻Rde1接輔助電源負(fù)極-Vs，PNP晶體管Q2的基極ND還通過(guò)第二延時(shí)電阻Rde2接輔助電源正極VD。
3．如權(quán)利要求1或2所述的次級(jí)信號(hào)切換電路，其特征是在PNP晶體管Q2的基極ND和NPN晶體管Q3的基極PD之間跨接一個(gè)雙二極管D8，該二極管D8的陰極一端接NPN晶體管Q3的基極PD，陽(yáng)極一端接PNP晶體管Q2的基極ND，雙二極管的中間連接點(diǎn)接地。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種小功率鈴流發(fā)生器的次級(jí)信號(hào)切換電路,包括一對(duì)高壓功率開(kāi)關(guān),所述高壓功率開(kāi)關(guān)是一對(duì)PNP、NPN功率晶體管,避免了MOS′管的“浮地驅(qū)動(dòng)”問(wèn)題。通過(guò)延時(shí)電阻Rde分別將兩個(gè)功率管的基極連接到V
文檔編號(hào)H04M1/78GK1219814SQ9811589
公開(kāi)日1999年6月16日 申請(qǐng)日期1998年8月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月15日
發(fā)明者嚴(yán)青 申請(qǐng)人:深圳市華為電氣股份有限公司