[发明专利]一种H半桥驱动电路

说明书

技术领域

本发明属于半导体集成电路技术领域，具体涉及一种H桥驱动电路的设计。

背景技术

H桥驱动电路是半导体集成电路领域内常用的一种驱动器，H桥驱动电路常用于直流电机驱动、EL灯驱动等场合。传统H桥驱动电路的框图如附图1所示，桥壁上有4只MOS管构成，M1、M2是PMOS管，构成了上桥臂，M3、M4一般是NMOS管构成了下桥臂，H桥定序模块控制着4只MOS管的导通与关闭，要使电路正常驱动负载，必须导通对角线上的一对MOS管，根据不同MOS管对的导通情况，可以控制负载中电流的流向。

目前，在实际应用中，H桥的驱动能力一般是靠PWM（脉冲宽度调制）的方式进行调节，这种调节方式固然有效，但电路实现较为复杂。另外，在实际应用中为了防止上下桥臂管子的贯通，通常要求对驱动电路添加一定的死区时间，传统的死区时间调节电路一般采用的是RC延时的方式实现，这种调节方式的死区时间由于温度等因素的影响而不够精确，且大电阻不便于集成。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有H桥驱动电路中存在的驱动能力调节不便的问题，提出了一种H半桥驱动电路。

本发明的技术方案是：一种H半桥驱动电路，具体包括：一电流偏置模块、一高压可控开关、一高压二极管组件、一死区时间调节模块、一电平位移模块、一反相器、第一PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管，其中，

所述电平位移模块的输入端、反相器的输入端和死区时间调节模块的输入端连接在一起作为所述H半桥驱动电路的控制端；

所述高压二极管组件的正极端接外部的高压直流电源，所述高压二极管组件的负极端接所述第二NMOS管的漏极，所述第二NMOS管的栅极接所述反相器的输出端，所述第二NMOS管的源极接所述电流偏置模块的第一输出端，所述电流偏置模块的第二输出端接所述电平位移模块的电流偏置端，所述高压可控开关的第一端接外部的高压直流电源，所述高压可控开关的第二端接第二NMOS管的漏极，所述高压可控开关的控制端接所述电平位移模块的输出端，所述电平位移模块的电压偏置端接外部的高压直流电源，所述第一PMOS管的源极接外部的高压直流电源，所述第一PMOS管的栅极接所述第二NMOS管的漏极，所述第一PMOS管的漏极与第一NMOS管的漏极相连接并作为所述H半桥驱动电路的输出端，所述第一NMOS管的源极接地，所述第一NMOS管的栅极接所述死区时间调节模块的输出端。

进一步的，所述死区时间调节模块电路包括：一恒流源、第一可控开关、第二可控开关、一电容元件、第一反相器、第二反相器，其中，

所述恒流源的第一端接外部的低压直流电源，所述恒流源的第二端接所述第一可控开关的第一端，所述第一可控开关的第二端接所述第二可控开关的第一端、所述电容元件的第一端以及所述第一反相器的输入端，所述第二可控开关的第二端接地，所述电容元件的第二端接地，所述第一反相器的输出端接所述的第二反相器的输入端，所述第二反相器的输出端作为所述死区时间调节模块的输出端，所述第一可控开关的控制端和第二可控开关的控制端连接在一起并作为所述死区时间调节模块的输入端。

本发明的有益效果：本发明的H半桥驱动电路采用一高压二极管组件来钳位控制H桥臂上PMOS管即第一PMOS管的过驱动电压，针对不同阻抗的负载，通过调节串联高压二极管组件中二极管的个数，从而比较方便地实现对H桥驱动电流的控制调节。本发明采用一恒流源对一电容元件充电升压，产生较为精确的延时，从而实现对死区时间的精确调节。

附图说明

图1是传统H桥驱动电路的框图。

图2是本发明H半桥驱动电路的结构示意图。

图3是本发明H半桥驱动电路中的死区时间调节模块的结构示意图。

图4是本发明H全桥驱动电路的结构示意图。

图5是本发明H半桥驱动电路具体实施例的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明：

本发明H半桥驱动电路的结构图如图2所示，具体包括：一电流偏置模块Iref、一高压可控开K1、一高压二极管组件D1、一死区时间调节模块Dead Time、一电平位移模块Level Shift、一反相器N1、第一PMOS管MP1、第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2，其中，

电平位移模块Level Shift的输入端、反相器N1的输入端和死区时间调节模块Dead Time的输入端连接在一起作为所述H半桥驱动电路的控制端；