一种半桥电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种半桥电路。
【背景技术】
[0002]半桥电路(也称为半桥变换器)在HVM电机控制、DC-AC逆变、电子镇流器等场合有着广泛的应用。其中，包括两个串联呈桥臂的功率开关管，两个功率开关管由反相的信号控制，当一个功率管开时，另一个关断，这样在输出点就得到脉冲电压信号。
[0003]如图1所示，是一种传统的非隔离半桥电路，它应用于镇流电路中，对电光源的电流进行镇流，该电路中，MOS管Ql和MOS管Q2组成一半桥式电路，电容器C6和电容器C7组成另外一半桥式电路。其周期工作如下:
[0004]MOS管Ql导通，MOS管Q2关闭:电流由400VDC流经Ql、经过高频电容器C5、镇流电感T2A，电光源，高频电容器C6，流至GND，然后回到400VDC。
[0005]MOS管Ql关闭，MOS管Q2关闭:由于镇流电感T2的续流功能，电流由电感T2、电光源、高频电容器C6、GND、流经MOS管Q2的体内二极管、高频电容器C5、最终回到镇流电感T2A。
[0006]MOS管Ql关闭、MOS管Q2导通:电流由400VDC流经电容器C7、电光源、镇流电感T2A，高频电容器C5，M0S管Q2，至GND然后回到400VDC。
[0007]MOS管Ql关闭、MOS管Q2关闭:由于镇流电感T2的续流作用，电流不能马上改变方向，电流由镇流电感T2A、高频电容器C5、M0S管Ql的体二极管、400VDC、电容器C7、电光源、然后回到镇流电感T2A。
[0008]上述为传统半桥电路中的一个工作周期。可以看出其工作时由两个环路组成。一个是由400VDC、M0S管Q1、高频电容器C5、镇流电感T2A、电光源、电容器C6、GND、M0S管Q2组成的，另外一个由400VDC、电容器C7、电光源、高频电容器C5、Q2、GND、Ql组成。
[0009 ]其中电容器C6、电容器C7分别参加各自一个环路，交错工作。
[0010]上述传统半桥电路中，由两个MOS管组成桥式电路的一边，剩下的一半由两个电容器构成。随着经济的快速发展，要求不断提升产品竞争力，而缩减成本已是非常重要的一环。
【实用新型内容】
[0011]本实用新型的目的是提供一种半桥电路及镇流器。在保留传统非隔离型半桥电路功能的情况下，去除由电容器构成的桥臂，降低成本，提升产品竞争力。
[0012]本实用新型的技术方案是:一种半桥电路，由外部直流电源、MOS管QUMOS管Q2、电容器C3、电容器C4、电容器C5以及对MOS管Ql和MOS管Q2交替导通进行控制的输入控制电路组成；外部直流电源经MOS管Ql的源-漏极和MOS管Q2的源-漏极接地;所述的MOS管Ql的源-漏极之间并联所述的电容C3、所述的MOS管Q2的源-漏极之间并联所述的电容C4，M0S管Ql的源极与MOS管Q2的漏极引出所述的半桥电路的输出，所述的电容器C5设置在半桥电路的输出端;所述的输入控制电路分别与所述的MOS管Ql和MOS管Q2的栅极相连。
[0013]本实用新型的半桥电路中，只有由功率管MOS管Ql和MOS管Q2组成的半桥式电路，去除由电容器构成的桥臂，降低成本，提升产品竞争力。
[0014]进一步的，上所述的半桥电路中:所述的输入控制电路包括驱动信号L0、驱动信号R0，电容器Cl，变压器Tl;所述的变压器Tl包括原边绕组TlA和两个极性相反的副边绕组TlB和副边绕组TlC;驱动信号LO经过电容器Cl与原边绕组TlA的一端相连，原边绕组TlA的另一端与驱动信号RO相连;副边绕组TlB的一端与MOS管Ql的源极相连，副边绕组TlB的另一端与MOS管Ql的栅极相连;副边绕组TlC的一端与MOS管Q2的源极相连，副边绕组TlC的另一端与MOS管Q2的栅极相连。所述的输入控制电路还包括电阻Rl、电阻R2、电阻R3、电阻R4;所述的电阻Rl、R3分别串连在副边绕组TlB的一端与MOS管Ql的栅极之间和副边绕组TlC的一端与MOS管Q2的栅极之间；电阻R2、电阻R4分别串连在MOS管Ql的栅极与源极之间和MOS管Q2的栅极与源极之间。
[0015]这里变压器Tl副边为极性相反的两个绕组组成，保证半桥桥臂的MOS管Ql、Q2不可能同时导通。原理上避免桥臂天地通的损坏可能。
[0016]更进一步的，上述的半桥电路中:所述的电容器C3和电容器C4为高频特性瓷片电容。这样可以达到高频低损耗的目的，极大的降低电容本身的温度。
[0017]本实用新型还提供了一种镇流器，包括半桥电路、镇流电感T2，所述的半桥电路的输出经镇流电感T2接作为负载的电光源;所述的半桥电路为上述半桥电路。
[0018]镇流电感部分由高频电容器C5，及电感T2组成。C5的功能为通高频交流，隔直流。并将进入T2的正向方波变成正负对称，幅度相同的方波，为变压器提供消磁通道。
[0019]下面将结合实例进行详细说明。
【附图说明】
[0020]图1是传统非隔离半桥电路原理图。
[0021]图2是本实用新型实施例1结构方框图。
[0022]图3本实用新型的半桥电路原理图。
【具体实施方式】
[0023]实施例1，本实施例是一种对电光源的电流进行镇流的镇流器，其原理图如图2所示，利用驱动电路驱动半桥电路，将输入的400VDC转换成调频脉冲电压信号输入到作为负载的电光源。本实施例中采用了一种改良的半桥电路，这种半桥电路原理图如图3所示。
[0024]本实施例中的半桥电路采用去除传统非隔离型半桥电路中的用于组成桥臂的两个电容器。
[0025]本实施例中，隔离驱动由驱动信号L0、驱动信号R0，电容Cl，变压器Tl组成、电阻Rl、电阻R2、电阻R3、电阻R4组成，连接方式如图3所示。变压器Tl包括原边绕阻T1A、副边绕阻T1B、副边绕阻T1C，其中，两个副边绕组TlB和副边绕阻TlC为极性相反的两个绕组组成，这样保证半桥桥臂的MOS管Q1、Q2不可能同时导通。原理上避免桥臂天地通的损坏可能。电阻Rl、电阻R2、电阻R3、电阻R4为驱动及下拉电阻。
[0026]本实施例中的半桥桥臂，由两个MOS管Ql、M0S管Q2，两个并联的电容器C3、电容器C4、电容器C5组成，不需要另外的半桥电路电容器C6和电容器C7。
[0027]电容器C3和电容器C4为高频特性瓷片电容，要求为SL或高频特性更好的材质，以达到高频低损耗的目的，极大的降低电容本身的温度。
[0028]镇流器中的镇流电感部分由高频电容C5，及镇流电感T2组成。电容C5的功能为通高频交流，隔直流。并将进入镇流电感T2的正向方波变成正负对称，幅度相同的方波，为变压器提供消磁通道。
[0029]本实施例采用去除高频电容器C6、C7，达到降低成本，简化电路，并保留传统非隔离半桥电路功能的效果，维持负载电光源稳定运行。
[0030]如图3所示:半桥电路去除了传统非隔离半桥电路中的高频电容器C6、C7。并将负载电光源连接于电感T2与GND之间。其工作周期如下:
[0031]MOS管Ql导通，Q2关闭:电流由400VDC、M0S管Q1、高频电容器C5、镇流电感T2、负载电光源、GND回至400VDC。
[0032]MOS管QI关闭，Q2关闭:由于镇流电感T2的续流功能，电流由T2、负载电光源、GND、Q2体二极管、高频电容器C5流回T2。
[0033]MOS管Ql关闭、Q2导通:电流由T2、负载电光源、GND、Q2、高频电容器C5流回T2。
[0034]上述的工作环路由400VDC、Q1、高频电容器C5、镇流电感T2、负载电光源、GND、Q2构成，并去除了电容器C6、C7。
[0035]在状态2与状态3之间，MOS管Q2导通时间是在Q2的体二极管导通建立电压后，也就是说MOS管Q2导通时，其两端电压为体二极管电压IV。达成零电压导通的软开关效果。为软化开关效果，并在Ql、Q2上并接高频特性瓷片电容器C3、C4。此电容要求为SL或高频特性更好的材质。
[0036]通过本实施例的方式如图3所示，去除电容器C6、C7，简化了半桥桥臂的工作环路，同时保留了传统型非隔离半桥电路的功能，达到简化电路，降低成本，提升产品竞争力的目的。
【主权项】
1.一种半桥电路，其特征在于:由外部直流电源、MOS管Ql、MOS管Q2、电容器C3、电容器C4、电容器C5以及对MOS管Ql和MOS管Q2交替导通进行控制的输入控制电路组成；外部直流电源经MOS管Ql的源-漏极和MOS管Q2的源-漏极接地;所述的MOS管Ql的源-漏极之间并联所述的电容C3、所述的MOS管Q2的源-漏极之间并联所述的电容C4，M0S管Ql的源极与MOS管Q2的漏极引出所述的半桥电路的输出，所述的电容器C5设置在半桥电路的输出端;所述的输入控制电路分别与所述的MOS管Ql和MOS管Q2的栅极相连。2.根据权利要求1所述的半桥电路，其特征在于:所述的输入控制电路包括驱动信号LO、驱动信号RO，电容器Cl，变压器Tl; 所述的变压器Tl包括原边绕组TlA和两个极性相反的副边绕组TlB和副边绕组TlC;驱动信号LO经过电容器Cl与原边绕组TlA的一端相连，原边绕组TlA的另一端与驱动信号RO相连； 副边绕组TlB的一端与MOS管Ql的源极相连，副边绕组TlB的另一端与MOS管Ql的栅极相连； 副边绕组TlC的一端与MOS管Q2的源极相连，副边绕组TlC的另一端与MOS管Q2的栅极相连。3.根据权利要求2所述的半桥电路，其特征在于:所述的输入控制电路还包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4;所述的电阻Rl、R3分别串连在副边绕组TlB的一端与MOS管Ql的栅极之间和副边绕组TlC的一端与MOS管Q2的栅极之间；电阻R2、电阻R4分别串连在MOS管Ql的栅极与源极之间和MOS管Q2的栅极与源极之间。4.根据权利要求1或2或3所述的半桥电路，其特征在于:所述的电容器C3和电容器C4为高频特性瓷片电容。5.一种镇流器，包括半桥电路、镇流电感T2，所述的半桥电路的输出经镇流电感T2接作为负载的电光源;其特征在于:所述的半桥电路为权利要求1至4中的任一半桥电路。
【专利摘要】本实用新型公开了一种半桥电路，半桥电路由外部直流电源、MOS管Q1、Q2、电容器C3、C4、C5以及对MOS管Q1和Q2交替导通进行控制的输入控制电路组成；外部直流电源经Q1的源-漏极和Q2的源-漏极接地；Q1的源-漏极之间并联所述的电容C3、Q2的源-漏极之间并联所述的电容C4，Q1的源极与Q2的漏极引出所述的半桥电路的输出，C5设置在半桥电路的输出端；输入控制电路分别与Q1和Q2的栅极相连。镇流器中使用了该半桥电路。本实用新型的半桥电路中，只有由功率管MOS管Q1和MOS管Q2组成的半桥式电路，去除由电容器构成的桥臂，降低成本，提升产品竞争力。
【IPC分类】H02M7/537
【公开号】CN205195589
【申请号】CN201520978608
【发明人】李少卿, 蒋中为
【申请人】深圳市电王科技有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年12月1日