[發明專利]帶放電通路的隔離驅動電路及控制方法

有效

• 申請號: 200810067014.X
• 申請日: 2008-04-29
• 公開（公告）號: CN101267156A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 張東來;王毅;佟強;姚雨迎;王騫
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學深圳研究生院
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所
• 代理人: 胡吉科

技術領域

本發明屬于開關電源領域，涉及一種應用于開關電源功率開關管的驅動電路，具體涉及一種高邊功率開關管帶放電通路的隔離驅動電路。

背景技術

對于高頻開關電源，由于拓撲本身需要或者出于電路安全考慮需要將來自控制電路的驅動脈沖與功率開關管進行隔離。

現有技術中的功率開關管隔離驅動電路如說明書附圖圖1所示，包括：控制或驅動芯片、原邊隔直電容C1，隔離驅動變壓器T1和副邊自舉電容C2，自舉二極管D1，電阻R1和R2。

所述控制或驅動芯片發出的脈沖方波信號經過所述原邊隔直電容C1和隔離驅動變壓器T1傳送到副邊，再經過所述副邊自舉電容C2和所述自舉二極管D1組成的升壓電路將驅動變壓器傳送過來的脈沖方波信號進行電位提升，使得最終驅動功率開關管的脈沖方波波形跟隨驅動信號的波形。

所述電阻R1的阻值很小，用來抑制線路等效電感產生的振蕩。

現有技術中這種隔離驅動電路存在的技術問題是：當所述控制或驅動芯片發出的脈沖方波波形占空比快速減小時，所述原邊隔直電容兩端電壓也會劇烈變化，從而使所述原邊隔直電容和驅動變壓器原邊勵磁電感產生諧振。而驅動變壓器副邊的所述自舉電容C2只能通過所述電阻R1和所述電阻R2放電，而通常所述電阻R2的電阻值較大，使得它兩端的電壓不能根據占空比的快速變化而變化。最終的驅動波形低電平較高，無法關斷被驅動的功率開關管。所示波形如說明書附圖圖2所示，在圖2中上面的脈沖波形是控制或驅動芯片發出的波形，占空比由大變小，下面的脈沖波是M1實際的驅動波形。

發明內容

為了解決現有技術中存在的當控制或驅動芯片發出的脈沖方波波形占空比快速減小時，使原邊隔直電容和驅動變壓器原邊勵磁電感產生諧振，而驅動變壓器副邊的自舉電容C2只能通過電阻R1和電阻R2放電，而通常電阻R2的電阻值較大，使得它兩端的電壓不能根據占空比的快速變化而變化，最終的驅動波形低電平較高，無法關斷被驅動的功率開關管等技術問題，本發明提供了一種帶放電通路的隔離驅動電路。

本發明解決現有技術問題所采用的技術方案為提供一種帶放電通路的隔離驅動電路，所述隔離驅動電路包括：產生驅動脈沖的控制單元或驅動單元、一路或多路輸出的驅動變壓器單元和副邊自舉電路，所述副邊自舉電路包括自舉電容；所述隔離驅動電路還包括為所述自舉電容放電的放電回路，所述放電回路與自舉二極管并聯，所述放電回路中包括開關，所述開關的控制通過輔助繞組進行。

根據本發明的一優選實施例：所述放電回路包括開關和電阻，所述開關為開關管，所述開關管與所述電阻為串聯連接關系。

根據本發明的一優選實施例：所述輔助繞組的同名端與副邊繞組的非同名端連接，所述輔助繞組的非同名端與所述開關的柵極連接。

根據本發明的一優選實施例：所述輔助繞組為開關控制線圈，所述輔助繞組與所述原邊繞組的匝比為1∶1。

根據本發明的一優選實施例：所述放電回路中開關為N型開關管，具體為N溝道場效應管或N型三極管。

根據本發明的一優選實施例：所述放電回路中開關為P型開關管，具體為P溝道場效應管或P型三極管。

根據本發明的一優選實施例：所述隔離驅動電路包括多個所述帶放電回路的自舉電路；所述驅動變壓器單元包括多個副邊繞組，所述各副邊繞組與其相對應的所述各帶放電回路的自舉電路連接，可同時驅動多個需要隔離的功率開關管。

根據本發明的一優選實施例：所述隔離驅動電路包括多個產生驅動脈沖的控制單元或驅動單元。

本發明的有益效果在于：在傳統驅動電路的基礎上增加了自舉電容的放電回路，保證占空比變化較大的時候驅動電路仍能正常工作。輔助繞組線圈和輔助開關可以給副邊的自舉電容提供快速放電通路，使得自舉電容的充電電壓能跟隨原邊隔離電容變化，避免了需要關斷的功率開關管誤導通。

附圖說明

圖1.現有技術中功率開關管隔離驅動電路原理圖；

圖2.現有技術中隔離驅動電路占空比快速變化時實際輸出占空比波形圖；

圖3.本發明帶放電通路的隔離驅動電路原理圖；

圖4.當驅動電路中沒有與開關管Q1串聯的電阻R3時得到的最終驅動波形圖；

圖5.驅動電路中開關管Q1由等效電容取代后的電路原理圖；

圖6.采用本發明的方法和電路后所得到的輸出驅動波形圖；

圖7.本發明帶放電通路的隔離驅動電路的第一種實現形式電路原理圖；

圖8.本發明帶放電通路的隔離驅動電路的第二種實現形式電路原理圖；

圖9.本發明帶放電通路的隔離驅動電路的第三種實現形式電路原理圖；