[发明专利]基于反激变换器型的开关管互补谐振驱动电路

权利要求书

1.一种基于反激变换器型的开关管互补谐振驱动电路，包括变压器T1、控制MOSFET管S1、控制MOSFET管S2、控制MOSFET管S3、二极管D1、二极管D2、二极管D3、供电电源V_c1、供电电源V_c2、功率MOSFET管Q1和功率MOSFET管Q2，其特征在于：所述变压器T1将两个功率MOSFET管Q1和Q2的驱动能量互相传递以驱动这两个功率MOSFET管，控制MOSFET管S1和二极管D1、D2、D3将功率MOSFET管Q1和Q2的驱动电压箝位到一定值；所述功率MOSFET管Q1的栅极接二极管D1的阴极、控制MOSFET管S1的源极和变压器T1原边绕组N1的同名端；控制MOSFET管S1的漏极接供电电源V_c1的正极；变压器T1原边绕组N1的非同名端接控制MOSFET管S2的漏极；控制MOSFET管S2的源极接二极管D1的阳极、功率MOSFET管Q1的源极和供电电源V_c1的负极；功率MOSFET管Q2的栅极接二极管D2的阳极、二极管D3的阴极和变压器T1副边绕组N2的非同名端；二极管D2的阴极接供电电源V_c2的正极；变压器T1副边绕组N2的同名端接控制MOSFET管S3的漏极；控制MOSFET管S3的源极接二极管D3的阳极、功率MOSFET管Q2的源极和供电电源V_c2的负极；控制MOSFET管S1的栅极和源极、控制MOSFET管S2的栅极和源极以及控制MOSFET管S3的栅极和源极接各自的控制驱动信号。

2.根据权利要求2所述的基于反激变换器型的开关管互补谐振驱动电路，其特征在于：所述变压器T1原边的电路还能采用以下连接方式：功率MOSFET管Q1的栅极接二极管D1的阴极、控制MOSFET管S1的源极和控制MOSFET管S2的漏极；控制MOSFET管S1的漏极接供电电源V_c1的正极；控制MOSFET管S2的源极接变压器T1原边绕组N1的同名端；变压器T1原边绕组N1的非同名端接二极管D1的阳极、功率MOSFET管Q1的源极和供电电源V_c1的负极。

3.根据权利要求1或2所述的基于反激变换器型的开关管互补谐振驱动电路，其特征在于所述的谐振驱动电路采用以下控制时序：t₀时刻之前：控制MOSFET管S1~S3都是断态，功率MOSFET管Q1通态，V_{gs_Q1}等于V_c1，功率MOSFET管Q2断态，V_{gs_Q2}为0；t₀~t₁阶段：t₀时刻，控制MOSFET管S1、S2开通，供电电源V_c1给变压器T1原边的电感充电一直到t₁时刻，控制MOSFET管S1关断；t₁~t₂阶段：t₁时刻，控制MOSFET管S1关断，变压器T1原边的电感与功率MOSFET管Q1的GS电容发生谐振，电流I₁给功率MOSFET管Q1的GS电容放电直到V_{gs_Q1}为0，二极管D1导通给变压器T1原边的电感电流I₁续流直到t₂时刻，控制MOSFET管S2关断；t₂~t₃阶段：t₂时刻，控制MOSFET管S2关断，变压器T1原边的电流I₁转换到副边，控制MOSFET管S3的体二极管导通后控制MOSFET管S3开通，变压器T1副边的电感与功率MOSFET管Q2的GS电容发生谐振，电流I₂给功率MOSFET管Q2的GS电容充电直到该电容上的电压等于V_c2，此时二极管D2导通给变压器T1副边的电感电流I₂续流，电流I₂为0后控制MOSFET管S3关断；t₃~t₄阶段：控制MOSFET管S1~S3都是断态，功率MOSFET管Q1断态，V_{gs_Q1}为0，功率MOSFET管Q2通态，V_{gs_Q2}等于V_c2；t₄~t₅阶段：t₄时刻，控制MOSFET管S3开通，变压器T1副边的电感与功率MOSFET管Q2的GS电容发生谐振，电流I₂给功率MOSFET管Q2的GS电容放电直到V_{gs_Q2}为0，二极管D3导通给变压器T1副边的电感电流I₂续流直到t₅时刻，控制MOSFET管S3关断；t₅~t₆阶段：t₅时刻，控制MOSFET管S3关断，变压器T1副边的电流I₂转换到原边，控制MOSFET管S2的体二极管导通后控制MOSFET管S2开通，变压器T1原边的电感与功率MOSFET管Q1的GS电容发生谐振，电流I₁给功率MOSFET管Q1的GS电容充电直到电流I₁为0，控制MOSFET管S2关断；t₆~t₇阶段：t₆时刻，控制MOSFET管S1开通，供电电源V_c1给功率MOSFET管Q1的GS电容充电直到V_{gs_Q1}等于V_c1，t₇时刻控制MOSFET管S1关断，电路的工作过程开始新一轮的循环，所述的V_{gs_Q1}是功率MOSFET管Q1的栅源电压；所述的V_{gs_Q2}是功率MOSFET管Q2的栅源电压。

4.根据权利要求3所述的基于反激变换器型的开关管互补谐振驱动电路，其特征在于：电路的控制MOSFET管S1、S2和S3的控制时序还能采用如下的方式：控制MOSFET管S1从t₆时刻一直导通到下一个工作周期的t₁时刻，其余时刻控制MOSFET管S1关断；控制MOSFET管S2在t₀~t₂阶段导通，其余时刻控制MOSFET管S2关断；控制MOSFET管S3在t₄~t₅阶段导通，其余时刻控制MOSFET管S3关断。