栅极驱动电源系统的制作方法_3

文档序号:10038162阅读:来源:国知局
br>[0046]当电压升压控制器生效时,电压升压控制器42对电压升压级28进行控制,以将来自辅助电池26的直流电压升压为直流升压电压32。当为电压升压控制器42提供的、如图4所示的Main_GD_EN控制信号52高时,电压升压控制器42生效。当Main_GD_EN控制信号52由低转高时,电压升压控制器42开始其电压升压级28的控制升压操作。直流升压电压32的电压在图4中被表示为VBOOST信号54。如VBOOST信号54的一部分56所示的,在启动电压升压控制器42以控制电压升压级28的升压操作之前,直流升压电压32的值处于低值(例如,与辅助电池26的电压相同的值)。当电压升压控制器42运行以将来自辅助电池26的电压升压为直流升压电压32时,直流升压电压32的值上升,如VBOOST信号54的一部分58所示。如VBOOST信号54的一部分60所示,在电压升压控制器42的操作期间,直流升压电压32的值最终上升至目标的高值(例如,45V)并保持在这一高值上。
[0047]⑶IC 44对逆变器级30的开关40a和40b的开闭进行控制,从而控制从直流升压电压32到交流电压34的转化。GDIC 44使用PffM控制信号(即,图4所示GDPS_PWM_L0G_H控制信号62a)来控制开关40a的开闭,并使用互补PffM控制信号(即,图4所示GDPS_PWM_L0G_L控制信号62b)来控制开关40b的开闭。
[0048]需要向⑶IC 44提供至少最小量的能量,从而能够正确控制开关40a和40b的开闭。如图4所示,向⑶IC 44提供的能量用U202_VDD信号64表示。如从U202_VDD信号64和PffM控制信号62a和62b之间的比较所观察到的,直到向⑶IC 44提供的能量达到如U202_VDD信号64的一部分66所示的足够的量为止,⑶IC 44才开始产生PffM控制信号62a和62b。如图4所示,一旦获得和保持提供给⑶IC 44的这种量的能量,⑶IC 44产生PffM控制信号62a和62b,其中PffM控制信号62a和62b的占空比随着时间增长,直到获得50%的占空比为止。在系统操作期间,只要向⑶IC 44提供足够量的能量,⑶IC 44会持续产生具有50%占空比的互补PffM控制循环。逆变器级30正确且有效地将直流升压电压32转化为所期望的交流电压34,以响应开关40a和40b接收具有50%占空比的互补PffM控制信号62a 和 62b ο
[0049]如上所述,电压供应电路36从交流电压34产生直流电压信号。由每个电压供应电路36产生的直流电压信号在图4中被描述为广义GDPS输出信号68。如通过GDPS输出信号68和PffM控制信号62a和62b之间的比较所示的,由电压供应电路36产生的直流电压信号随着PWM控制信号62a和62b的占空比率增大而增大。当PffM控制信号62a和62b具有如⑶PS输出68的一部分70所示的50%占空比时,产生的直流电压信号增大至其期望值并保持该期望值。
[0050]例如,当被提供给逆变器级30的开关40a和40b的互补PffM控制信号62a和62b具有50%的占空比时,由电压供应电路36a产生的栅极驱动直流电压信号是必需的25.0V直流电压信号。在该必需电压上的栅极驱动直流电压信号通过⑶PS输出68的一部分70表示。同样地,直到互补PWM控制信号62a和62b具有50%占空比为止,由旋转变压器电压供应电路36x产生的直流电压信号低于所期望的15V直流供电电压。小于其期望的15V电压的直流电压信号通过⑶PS输出68的一部分72表示。一旦达到逆变器级30的稳定状态操作,旋转变压器电压供应电路36x产生通过⑶PS输出68的一部分70表示的15V直流供电电压。
[0051]如所述,需要向⑶IC 44提供适当量的能量(通过U202_VDD信号64的一部分66表示),以进行控制逆变器级30的操作。GDPS 24被配置成确保向GDIC 44提供适当量的能量。在这方面,GDIC 44从电压供应电路36中的一个接收供电电压,用于为GDIC供电。例如,GDIC 44需要12V直流供电电压。在一个变体中,GDIC 44从旋转变压器电压供应电路36x接收供电电压,用于为GDIC供电。如上所述,来自旋转变压器电压供应电路36x的供电电压为15V直流电压。在这种情况下,GDIC 44由旋转变压器电源供电,所述旋转变压器电源在逆变器级30的稳定状态操作期间能够足够地提供GDIC 44所需的电力。如所述,在逆变器级30的稳定状态操作期间,由旋转变压器电压供应电路36x产生的电压信号的电压至少为12V直流。如进一步所述的,一旦电压升压级28具有足够的时间从辅助电池26的直流电压(例如,12V)充分地产生直流升压电压32(例如,45V)(即,在VBOOST信号54的一部分60期间),就可达到逆变器级30的稳定状态操作,并且逆变器级30能够从充分地产生的直流升压电压32产生交流电压34 (即,在⑶PS输出68的一部分70期间)。
[0052]换言之,一旦启动,在达到稳定状态之前存在过渡时间周期。在稳定状态期间,来自旋转变压器电压供应电路36x的供电电压为15V直流电压。然而,在过渡时间周期(或启动周期)内,来自旋转变压器电压供应电路36x的供电电压还未达到15V直流电压(即,在GDPS输出68的一部分72期间)。这样,在启动周期之内,来自旋转变压器电压供应电路36x的供电电压不足以为GDIC 44供电。
[0053]启动电路46通过在启动周期之内向⑶IC 44提供必需的直流供电电压(即,12V直流信号)来解决此问题。在启动周期之内,启动电路46由直流升压电压32供电,以产生直流供电电压,用于GDIC 44。在向启动电路46提供的GD_PS_EN控制信号74被设置为高时,启动电路46向GDIC44提供直流供电电压。当来自旋转变压器电压供应电路36x的供电电压小于必需的12V直流电压(S卩,在GDPS输出68的一部分72期间)时,控制信号74被设置为高,如通过控制信号74的一部分76所表示的。
[0054]这样,当来自旋转变压器电压供应电路36x的供电电压小于GDIC所需的电压时,启动电路46向⑶IC 44提供供电电压。在过渡时间周期内,一旦启动电路46生效,对⑶IC44的供电电压增长,如通过U202_VDD信号64的一部分78所示。在过渡时间周期之后,启动电路46向⑶IC 44提供必需的12V直流电压,如U202_VDD信号64的一部分66所示。
[0055]当来自旋转变压器电压供应电路36x的供电电压足以为GDIC 44供电时(S卩,在GDPS输出68的一部分70期间),启动电路控制信号74被设置为低,如控制信号74的一部分80所表示。在控制信号74被设置为低的期间内,启动电路46不向GDIC 44提供供电电压。当旋转变压器电压供应电路36x的电压输出在其如GDPS输出68的一部分70所表示的完全值时,作为代替,旋转变压器电压供应电路36x向GDIC 44提供供电电压。
[0056]如所述,电压升压控制器42对电压升压级28进行控制,以将来自辅助电池26的直流电压升压为直流升压电压32,栅极驱动和额外
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