一种驱动电路及其边沿调制电路的制作方法

1.本发明涉及开关电源领域，特别涉及一种应用于开关电源的驱动电路及其边沿调制电路。


背景技术：

2.开关电源相较于线性电源有着体积小、效率高、功率大、抗干扰性强等特点，被广泛应用在汽车、光伏、工控、医疗及手持设备等领域，随着技术的不断迭代，开关电源正向着高频化、高功率、小体积的方向发展，mosfet、绝缘栅双极型晶体管(igbt)等在较高频率下具有优越的性能，因而被用于开关电源中作为功率级的功率开关器件，众所周知，每一个功率开关器件都需要一个驱动电路，开关电源在不同的应用中有着不同的拓扑架构，功率开关器件在不同拓扑架构中的位置决定了驱动的方式，目前关于功率开关器件的驱动有两种方式，一种是非隔离直驱，另一种是隔离的浮地驱动。
3.现有的隔离驱动有三种，自举驱动、变压器隔离驱动和驱动电源并用驱动器，自举驱动是应用于桥式拓扑最理想的驱动方案，但受限于自身的隔离耐压，只能应用于常规场合，超过1kv的应用或者非桥式拓扑则无法直接使用，有一定的局限性；驱动电源并用驱动器的方案成本高、体积大，适用于大功率驱动且对体积和成本不敏感的场合；变压器隔离驱动是全场景适用且成本体积比较折中的一种方案，传统的变压器隔离驱动采用不对称半桥架构，原副边均放置有电容，由于在传递占空比信号的时候，变压器始终处于励磁和去磁状态，所以必须加大感量以减小励磁电流，从而降低损耗，带来的弊端就是体积偏大，另外，当传输的占空比过大或者发生突变时，副边电容电压不能突变导致输出端会出现持续高电平损坏功率开关管的问题。解决这个问题需要增加副边电容放电电路，进一步增加了成本和体积。
4.为了解决传统变压器隔离驱动在体积、成本及可靠性方面的问题，公开号为cn113193735a的中国发明专利中提出了一种新的控制方法及电路，参考图1，通过边沿调制电路将输入信号的上升沿调制成一个固定脉宽的正脉冲，将输入信号的下降沿调制成一个固定脉宽的负脉冲，并且在输入信号为持续高电平的状态下，通过能量补充电路以一定周期产生多个连续的正脉冲，然后通过隔离变压器传递到副边，副边电路将对应的第一个正脉冲解调为副边驱动的上升沿，将对应的第一个负脉冲解调为副边驱动的下降沿，持续的正脉冲用以给被驱动功率管补充能量来维持导通所需要的电压，从而还原输入信号并且解决了持续导通的问题，连续正脉冲和连续负脉冲的宽度及周期按需调整；同时该方案还改善了低频起机时驱动电压不足的问题。
5.但是该方案存在以下局限性：
6.上述方案影响驱动能力的关键因素是脉宽比，脉宽比越高，传递能量越多，驱动能力越强，其中，脉宽比是指脉冲持续时间占整个开关周期的比例。
7.而根据调制原理，参考图2，图2示出的边沿调制电路100是图1中原边边沿调制电路的内部框图，该方案的励磁过程为：以正脉冲为例，在第一桥臂的上开关管sa和第二桥臂
的下开关管sd导通时，输入电压v
gs
加到变压器原边两端，变压器励磁；电流从电源正极流出，依次通过第一桥臂的上开关管sa、变压器原边绕组、第二桥臂的下开关管sd后，再回到电源负极。
8.励磁电流计算：式中，l为隔离变压器的励磁电感，δi1为励磁电流，δt1为励磁时间，v
gs
为输入电压。
9.脉冲结束后，在第二桥臂下开关管sd的输入信号为高电平时，一直为导通状态，在窄脉冲结束后，第一桥臂的上开关管sa关闭，根据调制逻辑，第一桥臂的上开关管sa和第一桥臂的下开关管sb为互补关系，第一桥臂的下开关管sb导通，变压器去磁，电流从变压器绕组原边下端流出，依次通过第二桥臂的下开关管sd、第一桥臂的下开关管sb后，再回到变压器原边绕组上端。
10.去磁电流计算：式中，l为隔离变压器的励磁电感，δi2为去磁电流，δt2为去磁时间，vr为去磁电压。
11.去磁电压vr由回路电流和线路阻抗决定，随着回路电流减小去磁电压vr同步减小，线路阻抗包含mos管即开关管sb导通阻抗、mos管即开关管sd导通阻抗和线路阻抗，从而去磁电压vr远小于励磁电压。
12.也就是说，上述方案变压器的去磁阶段主要依靠两个mos管的导通压降和线路阻抗进行去磁，去磁速度比较慢。上述方法励磁电流展示如图3所示，使用上述方案提高驱动功率进一步增加脉宽比，脉冲宽度不变的情况下增加脉冲密度，脉冲间隔时间变小，单个能量补充脉冲励磁过程增加幅值大于去磁过程减小幅值，励磁电流持续上升，变压器存在超规格的风险。
13.再者，在驱动大功率半导体管时，上述方案存在驱动能力不足的问题。


技术实现要素：

14.针对现有技术的不足，本发明提供了一种驱动电路及其边沿调制电路，应用于开关电源，采用全桥电路单元对隔离变压器进行励磁和去磁，通过控制全桥电路单元上各开关管的导通与断开，实现主动去磁，提高了驱动能力，可支持大功率半导体的驱动。
15.本发明的目的之一在于提供一种驱动电路，包括电源输入、边沿调制电路和隔离变压器，还包括解调模块，其中，所述电源输入包括电源输入正和电源输入地，所述隔离变压器包括第一输入端、第二输入端和输出端口，所述边沿调制电路包括全桥电路单元，所述全桥电路单元包括桥臂一和桥臂二，所述桥臂一上设置有开关管s1和开关管s2，所述桥臂二上设置有开关管s3和开关管s4，所述桥臂一的开关管s1的第一极连接所述电源输入正，开关管s1的第二极连接所述隔离变压器的第一输入端，所述桥臂一的开关管s2的第一极连接所述隔离变压器的第一输入端，开关管s2的第二极连接所述电源输入地，所述桥臂二的开关管s3的第一极连接所述电源输入正，开关管s3的第二极连接所述隔离变压器的第二输入端，所述桥臂二的开关管s4的第一极连接所述隔离变压器的第二输入端，开关管s4的第二极连接所述电源输入地，所述开关管s1的第三极连接第一脉冲驱动电路，所述开关管s2的第三极连接第二脉冲驱动电路，所述开关管s3的第三极连接第三脉冲驱动电路，所述开
关管s4的第三极连接第四脉冲驱动电路，所述解调模块与所述隔离变压器的输出端口相连接，所述解调模块的输出端与功率半导体连接，用于对所述边沿调制电路产生信号进行解调放大后以驱动所述功率半导体；
16.所述驱动电路执行以下过程：
17.励磁过程：在所述边沿调制电路产生每一个脉冲期间，通过驱动所述全桥电路单元的四个开关管的导通或断开对所述隔离变压器进行励磁；
18.去磁过程：在每一个脉冲结束后，通过所述全桥电路单元下桥臂开关管s2和开关管s4与所述隔离变压器形成续流电路对所述隔离变压器进行去磁。
19.本发明还具有以下优选设计：
20.本发明还包括控制电路，所述控制电路的第一输入端连接所述电源输入正，所述控制电路的第二输入端连接输入信号pwm，所述控制电路的第三输入端连接所述电源输入地，所述控制电路的四个输出端与所述第一脉冲驱动电路、第二脉冲驱动电路、第三脉冲驱动电路以及第四脉冲驱动电路的各输入端一一对应连接，以实现：
21.当输入信号pwm为高电平时：通过所述控制电路将所述输入信号pwm调制成四种脉冲，对应输入至各脉冲驱动电路控制开关管s1和开关管s4导通，开关管s2和开关管s3断开，所述边沿调制电路产生正脉冲，输入电压加到所述隔离变压器原边的两端，电流从电源正极流出，依次通过开关管s1、隔离变压器的原边绕组、开关管s4后流入电源负极，完成所述隔离变压器的励磁过程；每一个脉冲结束后，通过所述控制电路控制开关管s4导通，开关管s1、开关管s2和开关管s3均断开，电流从所述隔离变压器原边绕组的异名端流出，依次经过开关管s4和开关管s2的体二极管回到所述隔离变压器原边绕组的同名端，完成所述隔离变压器的去磁过程，反复执行以上励磁过程和去磁过程直至输入信号pwm切换为低电平；
22.当输入信号pwm为低电平时：通过所述控制电路将所述输入信号pwm调制成四种脉冲，对应输入至各脉冲驱动电路控制开关管s2和开关管s3导通，开关管s1和开关管s4断开，所述边沿调制电路产生正脉冲，输入电压加到所述隔离变压器原边的两端，电流从电源正极流出，依次通过开关管s3、隔离变压器的原边绕组、开关管s2流入电源负极，完成所述隔离变压器的励磁过程；每一个脉冲结束后，通过所述控制电路控制开关管s2导通，开关管s1、开关管s3和开关管s4均断开，电流从隔离变压器的原边绕组的同名端流出，依次通过开关管s2和开关管s4的体二极管回到所述隔离变压器原边绕组的异名端，完成所述隔离变压器的去磁过程，反复执行以上励磁过程和去磁过程直至输入信号pwm切换为高电平。
23.本发明的所述控制电路包括信号发生器、相移电路、延时匹配电路、与非门电路、或门电路、第一与门电路、第二与门电路、第三与门电路、第一非门电路和第二非门电路，其中，所述相移电路的输入端、所述与非门电路的第一输入端、所述延时匹配电路的输入端作为所述控制电路的第二输入端用于连接所述输入信号pwm；所述信号发生器的输出端分别与所述与非门电路的第二输入端、所述或门电路的第一输入端连接；所述相移电路的输出端与所述或门电路的第二输入端连接；所述延时匹配电路的输出端与所述第一非门电路的输入端连接；所述与非门电路的输出端与所述第一与门电路的第一输入端连接；所述或门电路的输出端与所述第一与门电路的第二输入端连接；所述第一与门电路的输出端分别与所述第二非门电路的输入端、所述第二与门电路的第一输入端连接，所述第一非门电路的输出端与所述第二与门电路的第二输入端连接；所述第二非门电路的输出端与所述第三与
门电路的第一输入端连接，所述延时匹配电路的输出端还与所述第三与门电路的第二输入端连接，所述第三与门电路的输出端作为所述控制电路的第一输出端与所述第一脉冲驱动电路连接，所述第一非门电路的输出端还作为所述控制电路的第二输出端与所述第二脉冲驱动电路连接，所述第二与门电路的输出端作为所述控制电路的第三输出端与所述第三脉冲驱动电路连接，所述延时匹配电路的输出端还作为所述控制电路的第四输出端与所述第四脉冲驱动电路连接。
24.本发明所述控制电路将所述输入信号pwm调制成四种脉冲的过程如下：
25.当输入信号pwm为高电平时：所述相移电路输出高电平，与输入信号pwm的相位差为ta，所述控制电路第一输出端的输出信号pwm1为连续的正向窄脉冲，其中所述控制电路第一输出端输出的第一个正向窄脉冲为所述相移电路与所述输入信号pwm的相位差ta，其余的正向窄脉冲的频率及脉宽与所述信号发生器的输出信号一致；所述控制电路第三输出端的输出信号pwm3为低电平；
26.当输入信号pwm为低电平时：所述相移电路输出低电平，与输入信号pwm的相位差为ta，所述控制电路第一输出端的输出信号pwm1为低电平，所述控制电路第三输出端的输出信号pwm3为连续正向窄脉冲，其中所述控制电路第三输出端输出的第一个正向窄脉冲为所述相移电路与所述输入信号pwm的相位差ta，其余的正向窄脉冲的频率及脉宽与所述信号发生器的输出信号一致；
27.所述信号发生器产生固定频率及脉宽的脉冲信号，脉冲宽度为tb，频率为fb；
28.所述延时匹配电路的延时时间设为0，使所述控制电路的第四输出端的输出信号pwm4与所述输入信号pwm相同，所述控制电路第二输出端的输出信号pwm2与所述控制电路第四输出端的输出信号pwm4互补。
29.本发明的所述开关管s1、开关管s3为mos管，开关管s2、开关管s4为n沟道mos管。
30.作为一种可行的实施方式，所述开关管s1、开关管s2、开关管s3以及开关管s4各自的第一极均为漏极，各自的第二极均为源极，各自的第三极均为栅极，所述隔离变压器的第一输入端为原边绕组的同名端，所述隔离变压器的第二输入端为原边绕组的异名端。
31.本发明的所述解调模块包括储能电路、解调电路和放大电路，所述储能电路用于将所述隔离变压器从原边传递至副边的脉冲的能量进行存储，以给后续电路供电；所述解调电路用于将所述隔离变压器从原边传递至副边的脉冲解调为与输入信号pwm相同的驱动信号；所述放大电路用于将所述解调电路解调的驱动信号放大。
32.本发明的所述隔离变压器的输出端口包括隔离变压器副边绕组的同名端以及副边绕组的异名端，所述解调电路的第一输入端与所述隔离变压器副边绕组的同名端连接，所述解调电路的第二输入端与所述隔离变压器副边绕组的异名端连接，所述解调电路的第三输入端与所述储能电路的第一输出端连接，所述解调电路的第一输出端与所述放大电路的第二输入端连接，所述解调电路的第二输出端接地；所述储能电路的第一输入端与隔离变压器副边绕组的同名端连接，所述储能电路的第二输入端与隔离变压器副边绕组的异名端连接，所述储能电路的第一输出端还与所述放大电路的第一输入端连接，所述储能电路的第二输出端接地；所述放大电路的第一输出端用于与功率半导体的漏极连接，所述放大电路的第二输出端接地并且还与功率半导体的源极连接，用于将解调电路解调的驱动信号放大后，以驱动所述功率半导体。
33.本发明的目的之二在于提供应用于上述开关电源的驱动电路的边沿调制电路，包括控制电路和全桥电路单元，所述全桥电路单元包括桥臂一和桥臂二，所述桥臂一上设置有开关管s1和开关管s2，所述桥臂二上设置有开关管s3和开关管s4，所述桥臂一的开关管s1的第一极连接电源输入正，开关管s1的第二极用于连接隔离变压器原边绕组的同名端，所述桥臂一的开关管s2的第一极用于连接所述隔离变压器原边绕组的同名端，开关管s2的第二极连接电源输入地，所述桥臂二的开关管s3的第一极连接所述电源输入正，开关管s3的第二极用于连接所述隔离变压器原边绕组的异名端，所述桥臂二的开关管s4的第一极用于连接所述隔离变压器原边绕组的异名端，开关管s4的第二极连接所述电源输入地，所述开关管s1的第三极连接第一脉冲驱动电路，所述开关管s2的第三极连接第二脉冲驱动电路，所述开关管s3的第三极连接第三脉冲驱动电路，所述开关管s4的第三极连接第四脉冲驱动电路，所述控制电路的第一输入端连接所述电源输入正，所述控制电路的第二输入端连接输入信号pwm，所述控制电路的第三输入端连接所述电源输入地，所述控制电路的四个输出端与所述第一脉冲驱动电路、第二脉冲驱动电路、第三脉冲驱动电路以及第四脉冲驱动电路的各输入端一一对应连接，所述控制电路将所述输入信号pwm调制成四种脉冲以驱动四个开关管的导通与断开。
34.本发明的有益效果在于：
35.1)通过采用全桥电路单元对隔离变压器进行励磁和去磁，通过开关管体二极管续流，提高了隔离变压器的去磁速度，提高了驱动能力，支持大功率半导体的驱动；
36.2)在不增加任何器件的前提下，实现主动去磁。
附图说明
37.图1是现有脉冲磁隔离驱动技术电路主要结构示意图；
38.图2是现有脉冲磁隔离驱动技术边沿调制电路主要结构示意图；
39.图3是现有脉冲磁隔离驱动技术能量补充密度、励磁电流示意图；
40.图4是本发明实施例的变压器隔离驱动电路示意图；
41.图5是本发明实施例的边沿调制电路主要结构示意图；
42.图6是本发明实施例边沿调制电路的控制电路示意图；
43.图7是本发明实施例的边沿调制电路控制波形图及过程波形图；
44.附图标记说明：
45.1、边沿调制电路，2、隔离变压器，3、储能电路，4、解调电路，5、放大电路，6、功率半导体，7、与非门电路，8、或门电路，9、第一与门电路，10、第一非门电路，11、第二非门电路，12、第二与门电路，13、第三与门电路。
具体实施方式
46.下面结合附图和实施例，详细说明本发明的技术方案，以便本领域普通技术人员更好地理解和实施本发明的技术方案。
47.实施例一
48.如图4至图7所示，一种驱动电路，应用于开关电源，包括电源输入、边沿调制电路1和隔离变压器2以及解调模块，其中，所述电源输入包括电源输入正和电源输入地gnd，隔离
变压器2包括第一输入端、第二输入端和输出端口，边沿调制电路2包括全桥电路单元，所述全桥电路单元包括桥臂一和桥臂二，所述桥臂一上设置有开关管s1和开关管s2，所述桥臂二上设置有开关管s3和开关管s4，所述桥臂一的开关管s1的第一极连接所述电源输入正，开关管s1的第二极连接隔离变压器2的第一输入端，所述桥臂一的开关管s2的第一极连接隔离变压器2的第一输入端，开关管s2的第二极连接电源输入地gnd，所述桥臂二的开关管s3的第一极连接所述电源输入正，开关管s3的第二极连接隔离变压器2的第二输入端，所述桥臂二的开关管s4的第一极连接隔离变压器2的第二输入端，开关管s4的第二极连接电源输入地gnd，所述开关管s1的第三极连接第一脉冲驱动电路，所述开关管s2的第三极连接第二脉冲驱动电路，所述开关管s3的第三极连接第三脉冲驱动电路，所述开关管s4的第三极连接第四脉冲驱动电路，所述解调模块与隔离变压器2的输出端口相连接，所述解调模块的输出端与功率半导体6连接，用于对所述边沿调制电路产生信号进行解调放大后以驱动功率半导体6。
49.本发明基于公开号为cn113193735a的中国专利作了进一步改进，基础工作原理可参考该专利的现有内容。下面对本发明的具体改进内容作详细说明。
50.本发明的所述驱动电路执行以下过程：
51.励磁过程：在所述边沿调制电路产生每一个脉冲期间，通过驱动所述全桥电路单元的四个开关管的导通或断开对所述隔离变压器进行励磁；
52.去磁过程：在每一个脉冲结束后，通过所述全桥电路单元下桥臂的开关管s2和开关管s4与隔离变压器2形成续流电路对隔离变压器2进行去磁。
53.作为优选实施例：
54.如图5所示，还包括控制电路，所述控制电路的第一输入端连接所述电源输入正，所述控制电路的第二输入端连接输入信号pwm，所述控制电路的第三输入端连接电源输入地gnd，所述控制电路的四个输出端(四个输出信号分别为pwm1、pwm2、pwm3、pwm4)与所述第一脉冲驱动电路、第二脉冲驱动电路、第三脉冲驱动电路以及第四脉冲驱动电路的各输入端一一对应连接，以实现：
55.当输入信号pwm为高电平时：通过所述控制电路将所述输入信号pwm调制成四种脉冲，对应输入至各脉冲驱动电路控制开关管s1和开关管s4导通，开关管s2和开关管s3断开，边沿调制电路1产生正脉冲，输入电压加到隔离变压器2原边的两端，电流从电源正极流出，依次通过开关管s1、隔离变压器2的原边绕组、开关管s4后流入电源负极即电源输入地gnd，完成隔离变压器2的励磁过程；每一个脉冲结束后，通过所述控制电路控制开关管s4导通，开关管s1、开关管s2和开关管s3均断开，电流从隔离变压器2原边绕组的异名端流出，依次经过开关管s4和开关管s2的体二极管回到隔离变压器2原边绕组的同名端，完成隔离变压器2的去磁过程；
56.当输入信号pwm为低电平时：通过所述控制电路将所述输入信号pwm调制成四种脉冲，对应输入至各脉冲驱动电路控制开关管s2和开关管s3导通，开关管s1和开关管s4断开，边沿调制电路1产生正脉冲，输入电压加到隔离变压器2原边的两端，电流从电源正极流出，依次通过开关管s3、隔离变压器2的原边绕组、开关管s2流入电源负极即电源输入地gnd，完成隔离变压器2的励磁过程；每一个脉冲结束后，通过所述控制电路控制开关管s2导通，开关管s1、开关管s3和开关管s4均断开，电流从隔离变压器2的原边绕组的同名端流出，依次
通过开关管s2和开关管s4的体二极管回到隔离变压器2原边绕组的异名端，完成隔离变压器2的去磁过程。
57.如图6所示，所述控制电路包括信号发生器、相移电路、延时匹配电路、与非门电路7、或门电路8、第一与门电路9、第二与门电路12、第三与门电路13、第一非门电路10和第二非门电路11，其中，所述相移电路的输入端、与非门电路7的第一输入端、所述延时匹配电路的输入端作为所述控制电路的第二输入端用于连接所述输入信号pwm；所述信号发生器的输出端分别与与非门电路7的第二输入端、或门电路8的第一输入端连接；所述相移电路的输出端与或门电路8的第二输入端连接；延时匹配电路的输出端与第一非门电路10的输入端连接；与非门电路7的输出端与第一与门电路9的第一输入端连接；或门电路8的输出端与第一与门电路9的第二输入端连接；第一与门电路9的输出端分别与第二非门电路11的输入端、第二与门电路12的第一输入端连接，第一非门电路10的输出端与第二与门电路12的第二输入端连接；第二非门电路11的输出端与第三与门电路13的第一输入端连接，所述延时匹配电路的输出端还与第三与门电路13的第二输入端连接，第三与门电路13的输出端作为所述控制电路的第一输出端与所述第一脉冲驱动电路连接，第一非门电路10的输出端还作为所述控制电路的第二输出端与所述第二脉冲驱动电路连接，第二与门电路12的输出端作为所述控制电路的第三输出端与所述第三脉冲驱动电路连接，所述延时匹配电路的输出端还作为所述控制电路的第四输出端与所述第四脉冲驱动电路连接。
58.所述控制电路将所述输入信号pwm调制成四种脉冲的过程如下：
59.如图7所示为调制后的控制波形及过程波形，从上到下依次为输入信号pwm、控制电路第四输出端的输出信号pwm4、控制电路第二输出端的输出信号pwm2、相移电路的输出信号、信号发生器的输出信号、与非门电路7的输出信号、或门电路8的输出信号、第一与门电路9的输出信号、第二与门电路10的输出信号pwm3、第二非门电路12的输出信号以及第三与门电路13的输出信号pwm1。
60.当输入信号pwm为高电平时：所述相移电路输出高电平，与输入信号pwm的相位差为ta，所述控制电路第一输出端的输出信号pwm1为连续的正向窄脉冲，其中所述控制电路第一输出端输出的第一个正向窄脉冲为所述相移电路与所述输入信号pwm的相位差ta，其余的正向窄脉冲的频率及脉宽与所述信号发生器的输出信号一致；所述控制电路第三输出端的输出信号pwm3为低电平；
61.当输入信号pwm为低电平时：所述相移电路输出低电平，与输入信号pwm的相位差为ta，所述控制电路第一输出端的输出信号为低电平，所述控制电路第三输出端的输出信号为连续正向窄脉冲，其中所述控制电路第三输出端输出的第一个正向窄脉冲为所述相移电路与所述输入信号pwm的相位差ta，其余的正向窄脉冲的频率及脉宽与所述信号发生器的输出信号一致；
62.所述信号发生器产生固定频率及脉宽的脉冲信号，脉冲宽度为tb，频率为fb；
63.所述延时匹配电路的延时时间设为0，使所述控制电路的第四输出端的输出信号pwm4与所述输入信号pwm相同，所述控制电路第二输出端的输出信号pwm2与所述控制电路第四输出端的输出信号pwm4互补。
64.本实施例的所述开关管s1、开关管s3为mos管，开关管s2、开关管s4为n沟道mos管。
65.本实施例中，所述开关管s1、开关管s2、开关管s3以及开关管s4各自的第一极均为
漏极，各自的第二极均为源极，各自的第三极均为栅极，隔离变压器2的第一输入端为原边绕组的同名端，隔离变压器2的第二输入端为原边绕组的异名端。具体连接方式如下：所述第一脉冲驱动电路的输出端与所述开关管s1的栅极连接，所述第二脉冲驱动电路的输出端与所述开关管s2的栅极连接，所述第三脉冲驱动电路的输出端与所述开关管s3的栅极连接，所述第四脉冲驱动电路与所述开关管s4的栅极连接，所述开关管s1的漏极和所述开关管s3的漏极作为所述全桥电路单元的第一端用于与所述电源输入正连接，所述开关管s1的源极和所述开关管s2的漏极作为所述全桥电路单元的第二端用于与隔离变压器2原边绕组的同名端连接，所述开关管s2的源极和所述开关管s4的源极作为所述全桥电路单元的第三端用于与所述电源输入地连接，所述开关管s3的源极和所述开关管s4的漏极作为所述全桥电路单元的第四端用于与隔离变压器2原边绕组的异名端连接。
66.为了保证隔离变压器2电流峰值不持续上升，能量补充脉冲励磁电流增加的部分要小于等于去磁阶段去磁电流减小的部分。在第一个脉冲结束后，后续的能量补充脉冲和脉冲间隔需要满足以下条件：
67.其中，δi1为励磁电流，v
gs
为输入电压，δt1为励磁时间，l为隔离变压器原边的励磁电感，δi2为去磁电流，vr为去磁电压，δt2为去磁时间。
68.由上式可知，其中输入电压v
gs
由系统参数决定，无法优化，原边励磁电感l同步影响励磁电流δi1和去磁电流δi2，无法优化。只有通过延长去磁时间δt2或增大去磁电压vr来优化调整，第一延长去磁时间δt2，保证足够长的去磁时间，可以使能量补充阶段电流不会上升，第二增大去磁电压vr，通过提高去磁电压vr可以加快去磁速度，减小去磁时间δt2，从而可以增加能量补充脉冲密度，提高驱动功率。
69.本实施例所述控制方法的具体原理为：
70.当输入pwm为高电平时，控制电路通过第一脉冲驱动电路和第四脉冲驱动电路控制开关管s1和开关管s4动作，此时，控制电路第一输出端的输出信号pwm1为连续正向窄脉冲，控制电路第四输出端的输出信号pwm4为持续高电平，输出信号pwm1为高电平时，开关管s1导通，输出信号pwm 4为高电平时，开关管s4导通，同时控制电路第二输出端的输出信号pwm2、控制电路第三输出端的输出信号pwm3均为低电平，开关管s2和开关管s3均断开，此时，输入电压加到隔离变压器原边的两端，电流从电源正极流出，依次通过开关管s1、隔离变压器的原边绕组、开关管s4后流入电源负极，完成隔离变压器的励磁过程；当输出信号pwm1为低电平时，开关管s1关断，输出信号pwm 4为持续高电平，开关管s4保持导通，开关管s2、开关管s3仍保持断开，电流从隔离变压器原边绕组的异名端流出，依次通过开关管s4、开关管s2的体二极管，回到隔离变压器原边绕组的同名端，完成隔离变压器的去磁过程。如此反复，直至输入信号pwm切换为低电平，开关管s1和开关管s4关闭。
71.当输入信号pwm为低电平时，控制电路通过第二脉冲驱动电路和第三脉冲驱动电路控制开关管s2和开关管s3动作，此时，控制电路第三输出端的输出信号pwm3为连续正向窄脉冲，控制电路第二输出端的输出信号pwm2为持续高电平，输出信号pwm3为高电平时，开关管s3导通，输出信号pwm2为高电平时，开关管s2导通，同时控制电路第一输出端的输出信号pwm1、控制电路第四输出端的输出信号pwm4均为低电平，开关管s1、开关管s4均断开，此时，电流从电源正极流出，依次通过开关管s3、隔离变压器的原边绕组、开关管s2后流入电
源负极，完成隔离变压器的励磁过程；当输出信号pwm3为低电平时，开关管s3关断，输出信号pwm 2为持续高电平，开关管s2保持导通，开关管s1、开关管s4仍保持断开，电流从隔离变压器原边绕组的同名端流出，依次通过开关管s2、开关管s4的体二极管，回到隔离变压器原边绕组的异名端，完成隔离变压器的去磁过程。如此反复，直至输入信号pwm切换为高电平，开关管s3和开关管s2关闭。
72.根据以上隔离变压器的去磁原理，去磁电压vr由开关管导通压降、回路电流和线路阻抗决定。本实施例通过开关管的体二极管形成续流进行自动去磁，以输入信号pwm为高电平的去磁阶段为例，开关管s1断开后，开关管s4保持导通，开关管s4、开关管s2的体二极管与隔离变压器2连接形成去磁回路，在输出信号pwm1的每个正向窄脉冲后结束实现自动去磁。根据开关管导通压降和线路阻抗可以决定去磁电压，便于实现提高去磁电压，减小能量补充间隔，提高能量补充脉冲密度，增大驱动功率的目的，以支持大功率半导体的驱动，也避免了励磁电流会持续上升导致隔离变压器超规格的风险。
73.本实施例的所述解调模块包括储能电路3、解调电路4和放大电路5，储能电路3用于将隔离变压器2从原边传递至副边的脉冲的能量进行存储，以给后续电路供电；解调电路4用于将隔离变压器2从原边传递至副边的脉冲解调为与输入信号pwm相同的驱动信号；放大电路5用于将所述解调电路解调的驱动信号放大。该解调模块的具体工作原理可参见公开号为cn113193735a的中国专利。
74.具体地，所述解调电路的第一输入端与隔离变压器2副边绕组的同名端连接，所述解调电路的第二输入端与隔离变压器2副边绕组的异名端连接，所述解调电路的第三输入端与所述储能电路的第一输出端连接，所述解调电路的第一输出端与所述放大电路的第二输入端连接，所述解调电路的第二输出端接地sgnd；所述储能电路的第一输入端与隔离变压器副边绕组的同名端连接，所述储能电路的第二输入端与隔离变压器副边绕组的异名端连接，所述储能电路的第一输出端还与所述放大电路的第一输入端连接，所述储能电路的第二输出端接地sgnd；所述放大电路的第一输出端用于与功率半导体6的漏极连接，所述放大电路的第二输出端接地sgnd并且还与功率半导体6的源极连接，用于将解调电路解调的驱动信号放大后，以驱动功率半导体6。
75.实施例二：
76.如图5所示，本实施例为应用于实施例一中驱动电路的边沿调制电路1，包括控制电路和全桥电路单元，所述全桥电路单元包括桥臂一和桥臂二，所述桥臂一上设置有开关管s1和开关管s2，所述桥臂二上设置有开关管s3和开关管s4，所述桥臂一的开关管s1的第一极连接电源输入正，开关管s1的第二极用于连接隔离变压器原边绕组的同名端，所述桥臂一的开关管s2的第一极用于连接所述隔离变压器原边绕组的同名端，开关管s2的第二极连接电源输入地，所述桥臂二的开关管s3的第一极连接所述电源输入正，开关管s3的第二极用于连接所述隔离变压器原边绕组的异名端，所述桥臂二的开关管s4的第一极用于连接所述隔离变压器原边绕组的异名端，开关管s4的第二极连接所述电源输入地，所述开关管s1的第三极连接第一脉冲驱动电路，所述开关管s2的第三极连接第二脉冲驱动电路，所述开关管s3的第三极连接第三脉冲驱动电路，所述开关管s4的第三极连接第四脉冲驱动电路，所述控制电路的第一输入端连接所述电源输入正，所述控制电路的第二输入端连接输入信号pwm，所述控制电路的第三输入端连接所述电源输入地，所述控制电路的四个输出端
与所述第一脉冲驱动电路、第二脉冲驱动电路、第三脉冲驱动电路以及第四脉冲驱动电路的各输入端一一对应连接，所述控制电路将所述输入信号pwm调制成四种脉冲以驱动四个开关管的导通与断开。以通过全桥电路单元对隔离变压器进行励磁和去磁。
77.上述实施示例仅是本发明较优实施示例，但并不能作为对发明的限制，任何基于本发明构思基础上做出的变型和改进，均应落入到本发明保护范围之内，具体保护范围以权利要求书记载为准。