[實用新型]一種帶驅動變壓器的隔離驅動電路

有效

• 申請號: 201920082492.1
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN209488443U
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 龐晉永
• 申請（專利權）人: 安徽動力源科技有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H03K17/041
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 郭俊玲

本實用新型公開了一種帶驅動變壓器的隔離驅動電路，隔離驅動電路包括隔離耦合單元、供電單元、邏輯取反單元和驅動開關單元，隔離耦合單元、供電單元、邏輯取反單元和驅動開關單元按照指定方向依次連接；隔離耦合單元由并聯的電容C1和電阻R1以及一驅動變壓器組成，且驅動變壓器與電容C1串聯連接；隔離耦合單元用于輸入隔離驅動電路所需的隔離驅動信號，隔離驅動信號經由驅動變壓器傳遞至供電單元；供電單元為邏輯取反單元提供電源；邏輯取反單元接收隔離驅動信號并輸出關斷信號至驅動開關單元，驅動開關單元根據關斷信號的類型執行開啟和關閉；本實用新型可加快驅動關斷速度，提高電路整體效率。

技術領域

本實用新型屬于電路設計技術領域，具體涉及一種帶驅動變壓器的隔離驅動電路。

背景技術

隨著電力電子技術的不斷發展，開關電源也是不斷朝著小型化，高效化的方向發展；而功率管及其驅動電路是開關電源的重要組成部分，對驅動電路也有越來越高的設計要求。一般在很多場合需要將PWM驅動信號和功率管進行隔離，一般有以下幾種方式：

（1）光耦隔離，開關頻率受限制，同時需要額外供電。

（2）芯片磁隔離，價格較高，同時需要額外供電。

（3）驅動變壓器隔離，無需額外供電，價格最低，驅動電路簡單，但驅動速度不理想，同時驅動電路自身損耗較高。

結合圖4，圖示為現有的常規帶驅動變壓器的隔離驅動電路的電路結構組成圖示意；具體內容可參閱專利（專利號為1614863A），從圖示中可知，該電路包含四個單元，隔離耦合單元（1），自給電源（2）和放大單元（4），還包括前置單元。其中隔離耦合單元（1）將原邊的驅動通過驅動變壓器傳遞到副邊，自給電源（2）給放大單元（4）提供工作能量，前置單元（3）的作用是對隔離耦合單元（1）輸出的信號進行幅值處理，放大單元（4）將接收到的PWM信號加以放大。該電路最大的優點是可以結構較簡單，并且可以工作在驅動占空比變化較大的電路中；但該電路前置單元（3）有著較大的損耗；同時受限于該損耗，在實際應用中難以取得陡峭的上升沿和下降沿，其中下降沿較為關鍵，較長的關斷時間會導致更大的開關損耗從而降低電路的效率。

具體的，一般MOS驅動的時候需要10V以上的電壓，假設驅動電壓為12V，50%的占空比，采用圖4所示的帶驅動變壓器的隔離驅動電路，這時候Vi3實際上是幅值為+-12V的電壓。而VO3最小電壓為-0.7V（假設D3壓降為0.7V），則有一半的時間，加在R1上的電壓為-11.3V。R1一般使用貼片電阻，當R1取值太小的時候上面的損耗會很大，降低電路整體的效率并且存在熱風險。而R1連接到放大單元（4）T1和T2的基極，較大的R1取值會限制了基極電流從而限制了最大放電電流，因而驅動的上升沿和下降沿無法獲得理想的效果。

實用新型內容

針對上述現有技術中存在的驅動損耗較大以及開關速度比較慢的問題，本實用新型于提出一種帶驅動變壓器的隔離驅動電路；該隔離驅動電路用于50%占空比附近或者有正負半波波形對稱的驅動，其結構較為簡單，可以減小驅動電路損耗，同時加快驅動關斷速度，提高電路整體效率；具體技術方案如下：

一種帶驅動變壓器的隔離驅動電路，所述隔離驅動電路包括隔離耦合單元、供電單元、邏輯取反單元和驅動開關單元，所述隔離耦合單元、供電單元、邏輯取反單元和驅動開關單元按照指定方向依次連接；其中，所述隔離耦合單元由并聯的電容C1和電阻R1以及一驅動變壓器組成，且所述驅動變壓器與電容C1串聯連接；所述隔離耦合單元用于輸入所述隔離驅動電路所需的隔離驅動信號，所述隔離驅動信號經由所述驅動變壓器傳遞至所述供電單元；所述供電單元所述邏輯取反單元提供電源；所述邏輯取反單元接收所述隔離驅動信號并輸出關斷信號至所述驅動開關單元，所述驅動開關單元根據所述關斷信號的類型執行開啟和關閉。

進一步的，所述供電單元由二級管D1、電阻R2和電容C2組成，所述二級管D1、電阻R2和電容C2串聯連接且均與所述驅動變壓器的副邊并聯連接。