一种零死区延时电路及H桥驱动电路的制作方法

本发明属于本发明属于驱动，涉及电子元器件驱动技术，具体涉及一种零死区延时电路及h桥驱动电路。

背景技术：

1、h桥是一个典型的直流电机控制电路，因为其电路形状酷似字母h，故得名与“h桥”。h桥电路如图1-图2所示，在上下管驱动电路的控制下，h桥电路有以下两种正常工作状态：(1)如图1所示，当上管驱动电路1与下管驱动电路2的输出为高电平时，nmos管mn1与mn4导通，下管驱动电路1和上管驱动电路2输出为低电平，nmos管mn2与mn3关闭，电流方向如图1中的箭头所示：电流从mn1的源极流出，经过负载，流入mn4的漏极。(2)如图2所示当上管驱动电路2、下管驱动电路1输出为高电平时，nmos管mn2与mn3导通，下管驱动电路2和上管驱动电路1输出为低电平，nmos管mn1与mn4关闭，电流方向如图2中箭头所示：电流从mn3的源极流出，经过负载，流入mn2的漏极。

2、驱动负载时，如果nmos管mn1、mn2同时导通，那么电流就会从电源(vcc)穿过两个nmos管直接到地(gnd)，如图3所示，此时电路中除了mos管外没有其它任何负载，因此电路上的电流就达到最大值，功率严重超出电路所能承受的上限，导致芯片快速升温，过温保护电路来不及关断mos管，阻断电流，就使mos管和电源烧毁，芯片报废。同理，mn3、mn4也是相同情况，为此必须保证h桥两个同侧的nmos管不会同时导通，

3、为了防止两个同侧的nmos管同时导通，现有的方法是如图4所示，加入死区延时电路，使上驱动管电路与下驱动管电路的输入信号如图5所示，其中dead time为死区时间，死区延时电路输出的信号，经过了上下管驱动电路，输出控制信号控制mn1、mn2的开关特性，仍然保留了死区延时时间，可以有效将mn1、mn2的开启错开一定时间，避免mn1、mn2同时导通。

4、这种死区延时h桥电路应用广泛，但是也存在一些缺陷：

5、①电路复杂：为实现死区延时的功能，此电路需要引入较为复杂的数字逻辑电路，需要用到较多的器件，增加了版图面积；

6、②电路的响应不灵敏：死区延时时间固定，不能即时使mn1、mn2的导通时间错开。不同工艺角，mos管的阈值电压不同，设计时必须根据最差的情况，来设计死区延时时间，会导致死区延时时长比正常所需时长更长许多；

7、③产生谐波更大：为了满足不同工艺角的死区延时需求，需保守设计死区延时时间，使得实际设计的死区时间过长，导致谐波变得更大；

8、④负载“惰行”时间长：在死区延时时间里，4个输出驱动管都处于关闭状态，使负载工作时，处于“惰行”状态。

技术实现思路

1、为解决上述现有技术问题，本发明提供一种零死区延时电路及h桥驱动电路。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、提供一种零死区延时电路，其特征在于，包括，

4、电源接入端；

5、输出驱动管；

6、触发模块；

7、其中，所述输出驱动管具有第一驱动管与第二驱动管，所述第一驱动管为nmos管mn1，所述第二驱动管为nmos管mn2；

8、其中，mn1的漏极与电源接入端电连接，mn1的源极与mn2的漏极电连接，mn2的源极接地；

9、其中，所述触发模块具有信号输入端vin、第一输出端与第二输出端；

10、其中，所述第一输出端与mn1的栅极电连接，所述第二输出端与mn2的栅极电连接；

11、其中，所述触发模块用于使第一驱动管与第二驱动管不同时导通。

12、优选的，触发模块具有低压差稳压器与电荷泵；

13、其中，所述低压差稳压器的输入端与电源输入端电连接，低压差稳压器用于为芯片内部提供低电压；

14、其中，所述电荷泵的输入端与电源输入端电连接，电荷泵的输出为高于电源输入端的电压vcp。

15、优选的，触发模块具有第一触发器件与第二触发器件；

16、其中，所述第一触发器件与mn1电连接，第一触发器件与mn2电连接，且当mn1关断使第一触发器件触发mn2导通；

17、其中，所述第二触发器件与mn1电连接，第二触发器件与mn2电连接，且当mn2关断使第二触发器件触发mn1导通。

18、优选的，第一触发器件为pmos管mp7，与第二触发器件为nmos管mn7；

19、具有pmos管，分别为mp1、mp2、mp3、mp4、mp5、mp6、mp8；

20、具有nmos管，分别为mn3、mn4、mn5、mn6、mn8、mn9、mn10、mn11、mn12；

21、电荷泵的输出端分别与mp1的漏极、mp2的漏极电连接，mp1的栅极分别与mp2的栅极、mp2的源极电连接，mp1的源极与mn1的栅极电连接；

22、其中，低压差稳压器的输出端与偏置电流源的正端电连接，偏置电流源的输出端分别与mn3的栅极、mn3的漏极电连接，mn3的栅极分别与mn4的栅极、mn6的栅极、mn8的栅极、mn11的栅极电连接，mn3的源极、mn4的源极、mn6的源极、mn8的源极、mn11的源极与mn12的源极接地；

23、低压差稳压器的输出端分别与mp3的漏极、mp4的漏极、mp5的漏极、mp6的漏极电连接，mn4的漏极分别与mp3的源极、mp3的栅极电连接，mp4的栅极、mp5的栅极、mp6的栅极分别与mp3的栅极电连接；

24、信号输入端vin与mn5的栅极电连接，mn5的漏极分别与mp1的源极电连接、mn5的源极分别与mn6的漏极、mn9的栅极电连接，mn9的漏极与mp4的源极电连接，mn9的源极接地，mn9的漏极经过一个反相器与mp7的栅极电连接，mp7的源极与mp8的漏极电连接，mp7的漏极与mp5的源极电连接；

25、信号输入端vin经过一个反相器和与门的第一输入端电连接，与门的第一输入端分别与mp8的栅极、mn10的栅极电连接，mn10的源极与mn11的漏极电连接，mp8的源极分别于与mn10的漏极、mn12的栅极、mn2的栅极电连接，mn12的漏极与mp6的源极电连接，mn12的漏极经过偶数个反相器和与门的第二输入端电连接，与门的输出端与mn7的栅极电连接，mn7的漏极与mp2的源极电连接，mn7的源极与mn8的漏极电连接。

26、优选的，mp6的漏极和与门的输入端之间具有2个反相器。

27、优选的，vcp＞vcc+vth；

28、其中，vcp表示电荷泵产生的电压，vcc表示电源接入端接入的电压，vth表示使mn1导通的阈值电压。

29、优选的，流过mp6的偏置电流的大小可调节。

30、优选的，流过mp4的偏置电流的大小可调节。

31、优选的，流过mp1的偏置电流的大小可调节。

32、一种h桥驱动电路，其特征在于，包括，

33、2个零死区延时电路，分别为第一驱动电路与第二驱动电路；

34、在第一驱动电路中mn1的源极与mn2的漏极之间具有第一负载接入端，在第二驱动电路中mn1的源极与mn2的漏极之间具有第二负载接入端；

35、其中，所述第一负载接入端与第二负载接入端之间用于电连接负载。

36、本发明的有益效果体现在，提供一种零死区延时电路及h桥驱动电路。本发明通过第一触发器检测mn1的通断状态，当第一触发器检测到mn1关闭时，第一触发器触发mn2的导通，既避免了mn1与mn2的短路，又实现了mn1与mn2状态交替的及时性，提高了负载的运行效率。