专利名称：小功率铃流发生器的次级信号切换电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及铃流发生器——由直流信号产生交流振铃信号的电路，特别是其次级信号切换电路的改进。
在传统采用逆整流拓扑的铃流发生电路中，次级正负正弦波信号的切换通常需选择高压功率开关来实现，而功率管则需要相应的驱动电路进行驱动。为了减小电路的功耗，现有设计通常采用MOS管；为了使功率管驱动电路简单和降低成本，通常采用两个N沟道的MOS管而避免使用各方面性能远不如N沟道MOS管的P沟道MOS管。这样一来，就引入了一个“浮地驱动”的问题(即用于负半周信号的N沟道MOS管的地端悬浮)。为避免浮地驱动失败，需要设计较为复杂的驱动电路。同时，由于还要满足“先关断后开通”的时序(即“死区”控制，避免两个MOS管的直通)，更增加了电路的复杂性。
本发明的目的就是为了解决以上问题，提供一种可以用于小功率铃流发生器的次级信号切换电路，方便地实现次级信号的切换，回避功率器件的浮地驱动问题，同时其“死区”控制也简单易行。
本发明实现上述目的的方案是一种小功率铃流发生器的次级信号切换电路，包括一对高压功率开关，其特征是所述高压功率开关是一对PNP、NPN功率晶体管Q2和Q3，其中PNP晶体管Q2、NPN晶体管Q3的集电极分别通过正向二极管D3、反向二极管D2接变压器T的次级绕组，它们的发射极相互连接后共同接到地端GND，而它们的基极则分别接至其各自的驱动信号ND、PD端。
这里所说的晶体管是指双极型晶体管，即平常所说的半导体三极管，区别于单极型晶体管(MOS管、场效应管)。
由于采用了以上的方案，恰当地利用了小功率铃流发生器功率小的特点，用晶体管取代MOS管组成切换电路，避开了MOS管“浮地驱动”问题。而对于晶体管而言，可以用简单的驱动电路对其进行驱动，同样能实现“先关断、后开通”的时序控制，以避免两只管子的直通，其实现要比MOS管简单易行、成本低。
图1是本发明原理示意图。
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。
实施例一见图1，所示为一种小功率铃流发生器的次级信号切换电路，包括一对高压功率开关，所述高压功率开关是一对PNP、NPN功率晶体管Q2和Q3，其中PNP晶体管Q2、NPN晶体管Q3的集电极分别通过正向二极管D3、反向二极管D2接变压器T的次级绕组，它们的发射极相互连接后共同接到地端GND，而它们的基极则分别接至其各自的驱动信号ND、PD端。用功率晶体管取代MOS管就当然地避免了“浮地驱动”的问题。图中只画出了次级信号切换部分的电路，其中T是变压器。
为了保证两个功率三极管的交替通断时序满足“先断后通”的要求，即在前一个功率管断开之后，后一个才能开通，以避免形成“直通”，本发明对次级信号切换电路的驱动电路部分进行了巧妙的设计，见图1，所述驱动信号主要由比较器N3及其后续电路产生，比较器N3由正负辅助电源+VD、-Vs供电；所述驱动电路包括双二极管D13、第一、二驱动电阻Rdr1、Rdr2和第一、二延时电阻Rde1、Rde2；双二极管D13为串联型，即一个二极管的阳极与另一个二极管的阴极相连，比较器N3的驱动信号输出端就接至双二极管D13的这个连接点处；双二极管D13的阴极经第一驱动电阻Rdr1接到NPN晶体管Q3的基极PD端，其阳极则经第二驱动电阻Rdr2接到PNP晶体管Q2的基极ND端，从而使驱动信号的正半周从双二极管D13的阴极输出并经第一驱动电阻Rdr1到PD端对NPN晶体管Q3进行驱动；负半周从双二极管D13的阳极输出并经第二驱动电阻Rdr2到ND端对PNP晶体管Q2进行驱动；NPN晶体管Q3的基极PD还通过第一延时电阻Rde1接辅助电源负极-Vs,PNP晶体管Q2的基极ND还通过第二延时电阻Rde2接辅助电源正极VD。其中第一、二延时电阻Rde1、Rde2的引入是实现“死区”控制(即保证“先关后开”的时序)的关键。为便于说明，可取电阻Rde1与Rde2阻值相等，(设其阻值为Rde)，电阻Rdr1与Rde2阻值相等(设其阻值为Rdr)；另设饱和导通时两功率晶体管的BE结电压VBE分别为0.7V和-0.7V，则经理论推算可以证明
1)NPN晶体管Q3开通的条件是A点电位VA满足VA＞0.7+Rdr·Isat+(Vs+0.7)·Rdr/Rde(记为Von)2)PNP晶体管Q2开通的条件是A点电位VA满足VA＜-
(=-Von)其中Isat为功率晶体管(Q2、Q3)饱和导通所需要的驱动电流；VD、VS分别为辅助电源VD和-VS的绝对值；显然，由于Rde、VS、VD的引入，使Von可以有一个合适的取值，所以在一个功率管关断到下一个功率管开通之前，总有一段时间的“死区”，即两个管子都关断。这个死区存在于-Von＜VA＜Von时。这保证了“先关断后开通”的时序要求，避免了两个功率管的直通。
为了保护功率晶体管Q2、Q3处于反偏时的反向结电压不超过额定值，特在PNP晶体管Q2的基极ND和NPN晶体管Q3的基极PD之间跨接一个双二极管D8，该二极管D8的阴极一端接NPN晶体管Q3的基极PD，阳极一端接PNP晶体管Q2的基极ND，其中间连接点接地。
权利要求
1．一种小功率铃流发生器的次级信号切换电路，包括一对高压功率开关，其特征是所述高压功率开关是一对PNP、NPN功率晶体管Q2和Q3，其中PNP晶体管Q2、NPN晶体管Q3的集电极分别通过正向二极管D3、反向二极管D2接变压器T的次级绕组，它们的发射极相互连接后共同接到地端GND，而它们的基极则分别接至其各自的驱动信号ND、PD端。
2．如权利要求1所述的次级信号切换电路，其特征是所述驱动信号主要由比较器N3及其后续电路产生，比较器N3由正负辅助电源+VD、-Vs供电；所述驱动电路包括双二极管D13、第一、二驱动电阻Rdr1、Rdr2和第一、二延时电阻Rde1、Rde2；双二极管D13为串联型，即一个二极管的阳极与另一个二极管的阴极相连，比较器N3的驱动信号输出端就接至双二极管D13的这个连接点处；双二极管D13的阴极经第一驱动电阻Rdr1接到NPN晶体管Q3的基极PD端，其阳极则经第二驱动电阻Rdr2接到PNP晶体管Q2的基极ND端，从而使驱动信号的正半周从双二极管D13的阴极输出并经第一驱动电阻Rdr1到PD端对NPN晶体管Q3进行驱动；负半周从双二极管D13的阳极输出并经第二驱动电阻Rdr2到ND端对PNP晶体管Q2进行驱动；NPN晶体管Q3的基极PD还通过第一延时电阻Rde1接辅助电源负极-Vs，PNP晶体管Q2的基极ND还通过第二延时电阻Rde2接辅助电源正极VD。
3．如权利要求1或2所述的次级信号切换电路，其特征是在PNP晶体管Q2的基极ND和NPN晶体管Q3的基极PD之间跨接一个双二极管D8，该二极管D8的阴极一端接NPN晶体管Q3的基极PD，阳极一端接PNP晶体管Q2的基极ND，双二极管的中间连接点接地。
全文摘要
本发明公开一种小功率铃流发生器的次级信号切换电路,包括一对高压功率开关,所述高压功率开关是一对PNP、NPN功率晶体管,避免了MOS′管的“浮地驱动”问题。通过延时电阻Rde分别将两个功率管的基极连接到V
文档编号H04M1/78GK1219814SQ9811589
公开日1999年6月16日 申请日期1998年8月15日 优先权日1998年8月15日
发明者严青 申请人:深圳市华为电气股份有限公司