一种半桥开关输出级电路的制作方法

文档序号:9080618阅读:605来源:国知局
一种半桥开关输出级电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种笔记本内部电路,具体是一种半桥开关输出级电路。
【背景技术】
[0002]现有的半桥型输出级电路存在以下缺点:
[0003]1.MOS管的导通速度快而截止速度慢,肯定会发生一管还未截止而另一管却已经导通的现象,故而在上、下MOS管的两个驱动信号中,除了互斥的高、低电平外,还必须增加一个同为低电平的“死区”,一般为几十到几百纳秒,以保证一管完全截止后另一管才导通。很多产品因死区的时间设置不合适,或因温度发生了变化,产生了不良的结果。死区时间太长,电源的利用效率下降,功放的失真加大;死区时间太短,上、下MOS管同时导通,由于两只MOS管直接连接正负电源,且内阻极小,将产生巨大的电流脉冲,引起电路发热,引起EMI (电磁辐射)超标,通过MOS管的反向电容破坏驱动信号而加大失真,严重时烧毁功率管。
[0004]2.由于半导体工艺原因,用于开关电源和数字功放的半桥型电路的MOS管都带有一个体二极管(半导体衬底和元件岛之间的PN结,在图1、图3的上、下MOS管中均可看到体二极管的符号),有些电路中体二极管是有正面作用的,例如,在工作频率不高的半桥型电路中,在死区时间两只MOS管同时截止后,输出电感的电流不能突变,这时,体二极管会起到泄放输出电感电流的作用,故在教科书上将体二极管在此处的用途称为续流二极管。遗憾的是,体二极管有个缺点,它的反向恢复时间太长,当工作频率较高时,会损耗加大而严重发热。电路设计师们都在想办法解决这一麻烦,例如在MOS管外面并联一个反向恢复时间快的二极管。但怎样令体二极管不工作,只让外面并联的二极管工作,成为一个难题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种结构简单、性能稳定的半桥开关输出级电路,以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0006]为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
[0007]—种半桥开关输出级电路,包括MOS管Ql、MOS管Q2、电阻R1、二极管Dl、二极管D2、电感LI和电感L2,其特征在于,所述MOS管Ql的源极连接至电感LI的一端,电感LI的另一端连接至电感L2的一端,电感L2的另一端连接至MOS管Q2的漏极,电阻Rl的一端连接到MOS管Ql的源极与电感LI的连接点,电阻Rl的另一端连接到MOS管Q2的漏极与电感L2的连接点,二极管Dl的阳极连接至MOS管Q2的漏极与电感L2的连接点,二极管Dl的阴极连接至正电源+V,二极管D2的阴极连接至MOS管Ql的源极与电感LI的连接点,二极管D2的阳极连接至负电源-V,电感LI和L2的连接点连接负载电感L3。
[0008]与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:本实用新型半桥开关输出级电路能够抑制MOS管导通瞬间所产生的尖峰电流,防止了功率管发热和损坏,减少了 EMI干扰,降低了因反向电容引起的功放失真。
【附图说明】
[0009]图1为半桥开关输出级电路的电路图;
[0010]图2为现有技术开关电源的电路图;
[0011]图3为现有技术数字功放的半桥型输出级电路的电路图;
[0012]图4为本实用新型用于数字功放输出极电路的实施例;
[0013]图5为本实用新型用于开关电源输出极电路的实施例。
【具体实施方式】
[0014]下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0015]请参阅图1-5,一种半桥开关输出级电路,包括MOS管QUMOS管Q2、电阻R1、二极管Dl、二极管D2、电感LI和电感L2,其特征在于,所述MOS管Ql的源极连接至电感LI的一端,电感LI的另一端连接至电感L2的一端,电感L2的另一端连接至MOS管Q2的漏极,电阻Rl的一端连接到MOS管Ql的源极与电感LI的连接点,电阻Rl的另一端连接到MOS管Q2的漏极与电感L2的连接点,二极管Dl的阳极连接至MOS管Q2的漏极与电感L2的连接点,二极管Dl的阴极连接至正电源+V,二极管D2的阴极连接至MOS管Ql的源极与电感LI的连接点,二极管D2的阳极连接至负电源-V,电感LI和L2的连接点连接负载电感L3。
[0016]本实用新型的工作原理是:现有的开关电源和数字功放的半桥型输出级电路,如图2和图3所示,是由正负电源、上MOS管Q1、下MOS管Q2、输出电感(数字功放是滤波电感LI,开关电源是输出变压器的漏感L3)及负载回路对组成,在工作时,Ql和Q2用作电子开关,总是轮流导通和截止,例如Ql导通Q2截止,之后Q2导通Ql截止,往复运作,重复频率一般在几百千赫兹。
[0017]图2中电感L3里面流过的电流是双向的(Ql提供正向电流,Q2提供反向电流),而电感LI和L2里面流过的电流是单向的(LI流过Ql的电流,L2流过Q2的电流),故而,必须增加电阻Rl起续流作用,泄放LI和L2的磁能。
[0018]在设计上,LI和L2和电感量约为L3的百分之一。假定正、负电源为101V,当Ql导通后,电流流过LI和L3,按感抗串联分压原理,LI和L3上的电压分别为IV和100V。当Ql截止后,L3两端电压负跳变,本应由Q2的体二极管来泄放L3的电流(作为续流二极管),可LI两端电压也负跳变,令外接的二极管D2抢先导通。前面提到LI上的分压为IV,这IV电压对Q2的体二极管而言是反向的,令Q2的体二极管不进入导通状态。同理,外接二极管Dl导通会令Ql的体二极管不进入导通状态。整个工作周期,二极管一直不会导通,因为体二极管损耗大而导致功率管发热的问题迎刃而解。
[0019]图4实施例中在数字功放几百千赫兹的工作频率下,Cl接近于短路状态,电感L3的2端相当于接地,整体电路等效为图1。
[0020]图5实施例中电感L3是输出变压器的漏感,在开关电源几十到几百千赫兹的工作频率下,C3接近于短路状态,输出变压器的线圈直流电阻和整流二极管的内阻都可忽略,故电感L3的2端相当于接地,整体电路等效为图1。
【主权项】
1.一种半桥开关输出级电路,包括MOS管Q1、MOS管Q2、电阻Rl、二极管D1、二极管D2、电感LI和电感L2,其特征在于,所述MOS管Ql的源极连接至电感LI的一端,电感LI的另一端连接至电感L2的一端,电感L2的另一端连接至MOS管Q2的漏极,电阻Rl的一端连接到MOS管Ql的源极与电感LI的连接点,电阻Rl的另一端连接到MOS管Q2的漏极与电感L2的连接点,二极管Dl的阳极连接至MOS管Q2的漏极与电感L2的连接点,二极管Dl的阴极连接至正电源+V,二极管D2的阴极连接至MOS管Ql的源极与电感LI的连接点,二极管D2的阳极连接至负电源-V,电感LI和L2的连接点连接负载电感L3。
【专利摘要】本实用新型公开了一种半桥开关输出级电路,包括MOS管Q1、MOS管Q2、电阻R1、二极管D1、二极管D2、电感L1和电感L2,其特征在于,所述MOS管Q1的源极连接至电感L1的一端,电感L1的另一端连接至电感L2的一端,电感L2的另一端连接至MOS管Q2的漏极,电阻R1的一端连接到MOS管Q1的源极与电感L1的连接点。本实用新型半桥开关输出级电路能够抑制MOS管导通瞬间所产生的尖峰电流,防止了功率管发热和损坏,减少了EMI干扰,降低了因反向电容引起的功放失真。
【IPC分类】H03K19/0175
【公开号】CN204733149
【申请号】CN201520535120
【发明人】王齐祥
【申请人】广州播博科技有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年7月23日
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1