本发明属于雷达发射机技术领域,尤其涉及一种高压电源变换器抗干扰电路。
背景技术:
发射机是雷达系统中一个高功率,高电压的分机模块,在调试和使用过程中,经常会出现高压打火现象。高压电源作为电真空发射机的重要组成部分,经常处在发射机的强电磁环境当中,发射机的高压打火,很容易引起高压电源变换器驱动电路的误动作,造成变换器的上下桥臂同时导通。
为了避免在发射机在极端打火的条件下,控制高压电源变压的高压电源变换器由于误动作使上下桥臂产生直通,虽然在高压电源变换器中采用一些抗干扰能力强的控制芯片(pwm控制器),或者增加一些屏蔽措施(如将高压变换器至于金属盒子中),可以在一定程度上降低上下桥臂直通的概率,但都无法从根本上避免极端情况下变换器桥臂直通损坏。
如图1所示为现有的桥式变换器电路示意图,当驱动芯片的输出端a、b同时输出高电平时,三极管v3和v4均导通,使得变压器t1和t2的次级均产生驱动电压,进一步使得上桥臂和下桥臂的mos管v5/v6均导通,引起功率电源vcc短路,产生危险。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种高压电源变换器抗干扰电路,用于解决目前的桥式变换器电路在高压点火状态下的上下桥臂极易导通的问题,提高安全性。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种高压电源变换器抗干扰电路,其包括驱动单元、保护单元及桥臂单元,
所述驱动单元用于给保护单元提供驱动信号;
保护单元接收驱动单元发送的驱动信号,并根据所述驱动信号控制保护单元输出的桥臂控制信号;
桥臂单元接收桥臂控制信号,完成桥臂单元的接通。
本发明的实施例中,保护单元包括电阻r1~r4、三极管v1~v4及变压器t1和t2,其中电阻r1的一端接至驱动单元输出的驱动信号输出端a,电阻r1另一端接至三极管v3的基极;电阻r2的一端接至驱动单元输出的驱动信号输出端b,电阻r2另一端接至三极管v1的基极;电阻r3的一端接至驱动信号输出端a,电阻r3另一端接至三极管v2的基极;电阻r4的一端接至驱动信号输出端b,电阻r4另一端接至三极管v4的基极;三极管v1的收集极接至三极管v3的基极;三极管v2的发射极接至三极管v4的基极;三极管v1的发射极、v2的收集极、v3的发射极、v4的收集极接到信号地端;三极管v3的收集极接至驱动变压器t1的c端;三极管v4的发射极接至驱动变压器t2的f端;驱动变压器t1的d端接至+15v辅助电源,g端接至mos管v5的栅极,h端接至mos管v5的源极;驱动变压器t2的e端接至+15v辅助电源,i端接至mos管v6的栅极,j端接至mos管v6的源极。
本发明的实施例中,所述三极管v1~v4均为npn型三极管。
本发明的实施例中,当驱动单元的驱动信号输出端a和驱动信号输出端b同时输出驱动信号时,三极管v3和三极管v4由于三极管v1和v2的控制而关闭,实现了桥臂单元的保护。
本发明的实施例中,通过调节电阻r1~r4的阻值能够控制驱动信号输出的驱动电流大小,所述驱动电流用于控制三极管v1~v4处于开/关状态。。
本发明是在传统桥式驱动电路的基础上,增加了一些辅助电路,在同一时刻只允许有一路驱动信号可以加到mos管,即使在极端高压打火的情况下,也会保证上下桥臂的开关管也不会同时导通。本发明的高压电源变换器抗干扰电路所需元器件少、抗干扰能力强,能大大提高发射机高压变换器在极端打火情况下的可靠性,所以可以广泛应用在雷达发射机高压电源中。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1为现有技术的桥式变换器电路的驱动电路图。
图2为本发明一实施例的高压电源变换器抗干扰电路图。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚,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更加详细的描述。
如图2所示的本发明一实施例的高压电源变换器抗干扰电路,其包括驱动单元1、保护单元2及桥臂单元3,所述驱动单元1用于给保护单元提供驱动信号;保护单元2接收驱动单元1发送的驱动信号,并根据所述驱动信号控制保护单元2输出的桥臂控制信号;桥臂单元3接收桥臂控制信号,完成桥臂单元3的接通。
驱动单元1由驱动芯片构成,保护单元2具有抑制直通功能,桥臂单元3为变换器的上下桥臂。
驱动单元1的驱动芯片提供两路驱动信号,分别为a端和b端。
保护单元2包括电阻r1~r4、三极管v1~v4及变压器t1和t2,电阻r1的一端接至驱动信号输出端a,另一端接至三极管v3的基极;电阻r2的一端接至驱动信号输出端b,另一端接至三极管v1的基极;电阻r3的一端接至驱动信号输出端a,另一端接至三极管v2的基极;电阻r4的一端接至驱动信号输出端b,另一端接至三极管v4的基极;三极管v1的收集极接至三极管v3的基极;三极管v2的发射极接至三极管v4的基极;三极管v1的发射极、v2的收集极、v3的发射极、v4的收集极接到信号地端。三极管v3的收集极接至变压器t1的c端;三极管v4的发射极接至变压器t2的f端;变压器t1的d端接至+15v辅助电源,g端接至mos管v5的栅极,h端接至mos管v5的源极;变压器t2的e端接至+15v辅助电源,i端接至mos管v6的栅极,j端接至mos管v6的源极。
上述三极管v1~v4均为npn型三极管。
桥臂单元3为变换器的上下桥臂,mos管v5的漏极接至功率电源vcc;mos管v6的漏极接至mos管v5的源极,mos管v6的源极接至功率地。
根据具体的驱动芯片,以及半导体器件,示意图中电阻r1、r2、r3、r4可以根据驱动信号的电压和电流,选择合适的阻值和功率容量,就能够保证在发射机打火的极端情况下,也不会出现驱动信号发生紊乱,造成上下桥臂的mos管v5/v6同时导通。
驱动单元1的驱动芯片产生的a、b两路驱动信号,正常工作的情况下,a、b两路信号不同时为高电平,并且两者之间留有死区时间。
当a路信号为高电平时,15v电源经变压器t1初级和三极管v3导通至信号地,且驱动信号通过变压器t1次级传递到mos管v5的栅极,上桥臂导通,此时由于b路信号为低电平,并且三极管v2处在导通状态,确保了三极管v4处于可靠关断状态,进而mos管v6处于关断状态。
同理,当b路信号为高电平时,15v电源经变压器t2初级和三极管v4导通至信号地,且驱动信号通过变压器t2次级传递到mos管v6的栅极,下桥臂导通,此时由于a路信号为低电平,并且三极管v1处在导通状态,确保了三极管v3处于可靠关断状态,进而mos管v5处于关断状态。
如果在某一时刻,发射机高压电源打火,产生的强电磁干扰使得驱动芯片的a路、b路输出同时为高电平,此时,三极管v1导通,由于三级管v1连接信号地使得三极管v3的基极被强制下拉到低电平而关闭;同理,三极管v2导通,由于三级管v2连接信号地使得三极管v4的基极被强制下拉到低电平而关闭,这样两路异常的驱动信号就不会通过驱动变压器传递到单元3的mos管v5和v6,造成上下桥臂同时直通损坏。
现有的桥式变换器电路的驱动电路在发射机所处的强电磁环境中,尤其是在偶发高压打火的极端情况下,容易受到干扰,引起驱动信号紊乱,造成上下桥臂的开关管同时导通。虽然采取一定的屏蔽措施和采用抗干扰能力强的驱动芯片,能在一定程度上减小打火造成上下桥臂直通的概率,但却无法从根本上避免极端情况下上下桥臂的直通。
而本发明是在传统桥式驱动电路的基础上,增加了一些辅助电路,在同一时刻只允许有一路驱动信号可以加到mos管,即使在极端高压打火的情况下,也会保证上下桥臂的开关管也不会同时导通。
本发明的高压电源变换器抗干扰电路所需元器件少、抗干扰能力强,能大大提高发射机高压变换器在极端打火情况下的可靠性,所以可以广泛应用在雷达发射机高压电源中。
以上所述,仅为本发明的最优具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。