一种用于高压半桥驱动器的可编程死区时间控制电路的制作方法

本发明属于模拟集成电路设计与集成系统领域，具体说是一种用于高压半桥驱动器的可编程死区时间控制电路。

背景技术：

1、目前，快速增长的航空航天电源，人造卫星、轨道交通、太阳能光伏和电机驱动市场，极大地推动了功率专用驱动电路的发展，也给功率半导体行业带来前所未有的机遇和挑战。死区时间控制电路对于整个驱动电路系统有着非常关键的作用。传统的驱动电路只能产生固定时间的死区时间，不利于输入多变环境下电路的使用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种用于高压半桥驱动器的可编程死区时间控制电路结构，可以满足自动化控制系统、以及伺服电机驱动等领域的应用急需。本发明的研制可在一个驱动电路上完成四种死区时间的控制，使得电路可以自由的控制输出死区时间大小而不需要其他的外部结构。

2、本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

3、一种用于高压半桥驱动器的可编程死区时间控制电路，包括：顺次连接的死区时间选择电路模块、多选择模式电路模块以及死区逻辑控制电路，其中，所述多选择模式电路模块包括并联的的重叠输入模式电路、等比输入模式电路、固定模式输入电路、死区禁用模式电路。

4、所述死区时间选择电路为输入电路，其中：

5、输入端dt通过电阻r11分别连接固定模式输入电路与死区禁用模式电路，输入端dt通过nmos管mn11连接重叠模式输入电路，输入端dt通过nmos管mn12连接等比输入模式电路。

6、所述重叠输入模式电路为比较器电路，其中：

7、比较器的同相输入端连接死区时间选择电路，反相输入端通过电阻r1连接电源vdd，反相输入端还依次通过电阻r2、r3、r4接地，输出端连接死区逻辑控制电路。

8、所述等比输入模式电路为比较器电路，其中：

9、比较器的同相输入端连接死区时间选择电路，反相输入端依次通过电阻r1、r2连接电源vdd，反相输入端还依次通过电阻r3、r4接地，输出端连接死区逻辑控制电路。

10、所述固定模式输入电路为比较器电路，其中：

11、比较器的同相输入端连接死区时间选择电路，反相输入端依次通过电阻r1、r2、r3连接电源vdd，反相输入端还通过电阻r4接地，输出端连接死区逻辑控制电路。

12、所述死区禁用模式电路为比较器电路，其中：

13、比较器的同相输入端连接死区时间选择电路，反相输入端连接pmos管的漏极，pmos管的栅极连接电源vbias，源极连接电源vdd，反相输入端还通过电阻r5连接nmos管的漏极，nmos管的栅极连接时钟信号，源极接地，漏极与源极之间接有电容c，输出端连接死区逻辑控制电路。

14、所述逻辑控制电路为逻辑电路，其中：

15、固定模式输入电路输出信号与方波信号连接或非门nor1的输入端，nor1的输出端分别连接反相器inv1的输入端与d触发器2的clk端，死区禁用模式电路连接d触发器1的输入端，重叠模式输入电路与等比输入模式电路输出信号连接与非门nand1的输入端,nand1输出端与d触发器1的输出端连接与非门nand2的输入端，nand2的输出端与inv1的输出端连接与非门nand4的输入端，固定模式输入电路输出信号与方波信号连接或非门nor2的输入端，nor2的输出端分别连接反相器inv2的输入端与d触发器1的clk端,nand1的输出端与d触发器2的输出端连接与非门nand3的输入端，nand3的输出端与inv2的输出端连接与非门nand5的输入端，nand4、nand5输出端分别作为逻辑控制电路第一输出端out1和第二输出端out2输出结果。

16、一种用于高压半桥驱动器的可编程死区时间控制电路的实现方法，包括以下步骤：

17、当死区时间选择电路dt端接地时，得到0v电压，启动重叠输入模式，输出信号给重叠输入模式电路；

18、当死区时间选择电路dt端接入30k～300k电阻时，得到0.6v～6v电压，进入等比输入模式，输出信号给等比输入模式电路；

19、当死区时间选择电路dt端接310k以上的电阻时，得到6.2v电压，进入固定模式输入，输出信号给固定模式输入电路；

20、当死区时间选择电路dt端接电源时，进入死区禁用模式，输出信号给死区禁用模式电路；

21、重叠输入模式电路、等比输入模式电路、固定模式输入电路或死区禁用模式电路输出控制信号，死区逻辑控制电路通过逻辑传输得到输出电压。

22、本发明具有以下有益效果及优点：

23、1.本发明改进了高压半桥驱动器中固定的死区时间对电路产生的影响。

24、2.本发明可以将输入信号的交叠时间变成死区时间。

25、3.本发明可以允许输出信号交叠，可适用于需要同时切换两个驱动器输出级的应用。

技术特征：

1.一种用于高压半桥驱动器的可编程死区时间控制电路，其特征在于，包括：顺次连接的死区时间选择电路(100)模块、多选择模式电路模块以及死区逻辑控制电路(105)，其中，所述多选择模式电路模块包括并联的的重叠输入模式电路(101)、等比输入模式电路(102)、固定模式输入电路(103)、死区禁用模式电路(104)。

2.根据权利要求1所述的一种用于高压半桥驱动器的可编程死区时间控制电路，其特征在于，所述死区时间选择电路(100)为输入电路，其中：

3.根据权利要求1所述的一种用于高压半桥驱动器的可编程死区时间控制电路，其特征在于，所述重叠输入模式电路(101)为比较器电路，其中：

4.根据权利要求1所述的一种用于高压半桥驱动器的可编程死区时间控制电路，其特征在于，所述等比输入模式电路(102)为比较器电路，其中：

5.根据权利要求1所述的一种用于高压半桥驱动器的可编程死区时间控制电路，其特征在于，所述固定模式输入电路(103)为比较器电路，其中：

6.根据权利要求1所述的一种用于高压半桥驱动器的可编程死区时间控制电路，其特征在于，所述死区禁用模式电路(104)为比较器电路，其中：

7.根据权利要求1所述的一种用于高压半桥驱动器的可编程死区时间控制电路，其特征在于，所述逻辑控制电路(105)为逻辑电路，其中：

8.一种用于高压半桥驱动器的可编程死区时间控制电路的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明属于属于模拟集成电路设计与集成系统领域，具体说是一种用于高压半桥驱动器的可编程死区时间控制电路。包括：包括顺次连接的死区时间选择电路(100)、多选择模式电路模块以及死区逻辑控制电路(105)，其中，所述多选择模式电路模块包括并联的的重叠输入模式电路(101)、等比输入模式电路(102)、固定模式输入电路(103)、死区禁用模式电路(104)。本发明可在一个驱动电路上完成四种死区时间的控制，使得电路可以自由的控制输出死区时间大小而不需要其他的外部结构。

技术研发人员：宋博尊,林雨佳,荆洲
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第四十七研究所
技术研发日：
技术公布日：2025/1/9