[發(fā)明專利]一種用于壓電堆驅(qū)動的雙向電路拓撲結(jié)構(gòu)

在審

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• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108322057A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬建偉;邵勇華;鄒中輝
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇聯(lián)能電子技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 南京申云知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 32274
• 代理人: 邱興天

本發(fā)明公開一種用于壓電堆驅(qū)動的雙向電路拓撲結(jié)構(gòu)，包括反激式變壓器T1、開關(guān)管Q3、開關(guān)管Q4、電容C3和壓電堆P3，反激式變壓器T1的原邊線圈的一端連接電壓輸入端Vin2，原邊線圈的另一端經(jīng)過開關(guān)管Q3接地；反激式變壓器T1的副邊線圈的一端連接壓電堆P3和電容C3，副邊線圈的另一端經(jīng)過開關(guān)管Q4接地。本發(fā)明具備電壓隔離的特點，抗干擾能力強，安全性高，前端電源出現(xiàn)異常時，對負載傷害小；控制簡單，對開關(guān)管的性能要求低。具備能量回收的特點，可有效提高其有功功率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于驅(qū)動電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于壓電堆驅(qū)動的雙向電路拓撲結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

階段常用的壓電堆驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)是升壓+半橋結(jié)構(gòu)，如圖1所示，首先該電路結(jié)構(gòu)存在兩個控制環(huán)節(jié)，DC/DC升壓環(huán)節(jié)與半橋控制環(huán)節(jié)，閉環(huán)控制繁瑣。其次半橋控制電路的一個開關(guān)管并不處于低端，對開關(guān)管的驅(qū)動控制較為復雜，整體存在一定局限性。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種減少控制環(huán)節(jié)、并具備能量回收與電壓隔離特性的用于壓電堆驅(qū)動的雙向電路拓撲結(jié)構(gòu)。

技術(shù)方案：為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明將一個反激式變壓器與兩個開關(guān)管結(jié)合，組成一個具備隔離與波形合成的驅(qū)動電路，在反激式變壓器的副邊對地并聯(lián)一個電容，使其具備升壓特性。由于反激式變壓器具備儲能電感的作用，在控制電壓下降的環(huán)節(jié)中，通過控制開關(guān)管的開閉合，可實現(xiàn)能量回收功能，提高電路的整體有功功率。

具體的，本申請的用于壓電堆驅(qū)動的雙向電路拓撲結(jié)構(gòu)，包括反激式變壓器T1、開關(guān)管Q3、開關(guān)管Q4、電容C3和壓電堆P3，反激式變壓器T1的原邊線圈的一端連接電壓輸入端Vin2，原邊線圈的另一端經(jīng)過開關(guān)管Q3接地；反激式變壓器T1的副邊線圈的一端連接壓電堆P3和電容C3，副邊線圈的另一端經(jīng)過開關(guān)管Q4接地。

作為優(yōu)選，在開關(guān)管Q3上并聯(lián)有二極管D3。

作為優(yōu)選，在開關(guān)管Q4上并聯(lián)有二極管D4。

作為優(yōu)選，開關(guān)管Q3和開關(guān)管Q4均為NMOS晶體管。

作為優(yōu)選，反激式變壓器T1的副邊線圈的一端對地并聯(lián)電容C3。

作為優(yōu)選，開關(guān)管Q3的源極接地，漏極與反激式變壓器T1的原邊線圈連接。

作為優(yōu)選，開關(guān)管Q4的源極接地，漏極與反激式變壓器T1的副邊線圈連接。

作為優(yōu)選，二極管D3為續(xù)流二極管。

作為優(yōu)選，二極管D4為續(xù)流二極管。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

(1)本發(fā)明元器件少，控制簡單。

(2)本發(fā)明具備電壓隔離的特點，抗干擾能力強，安全性高，前端電源出現(xiàn)異常時，對負載傷害小。

(3)本發(fā)明的兩個開關(guān)管都處于低端，控制簡單，對開關(guān)管的耐壓及過電流性能要求低。

(4)本發(fā)明具備能量回收的特點，壓電堆屬于容性負載，其無功輸出較高，具備能量回收特性的電路可有效提高10％有功功率。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有的壓電堆驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)電路原理圖；

圖2是用于壓電堆驅(qū)動的雙向電路拓撲結(jié)構(gòu)電路原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進一步闡明本發(fā)明。