[實用新型]一種電容隔離驅動電路

有效

• 申請號: 201921170912.8
• 申請日: 2019-07-24
• 公開（公告）號: CN210157172U
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 李永昌;梁衍橋;李斌華
• 申請（專利權）人: 廣州金升陽科技有限公司
• 主分類號: H03K19/018
• 分類號: H03K19/018;H03K19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種電容隔離驅動電路，包括第一電容C1、第二電容C2、第一三極管VT1、第二三極管VT2、功率開關管Q1、電阻R1和直流供電端VCC_1。將圖騰柱結構移到現有電容隔離驅動電路的副邊電路，利用三極管輸入電容較小的特征，通過功率開關管Q1輸入電容與第一三極管VT1輸入電容串聯，實現功率開關管Q1輸入電容端電壓的抬升；同時還在驅動控制系統輸出的信號為低電平時，利用第二三極管VT2集電結將第一三極管VT1的基極電壓鉗位在?0.7V左右，從而實現對功率開關管Q1輸入電容端電壓的鉗位，省去鉗位二極管。該實用新型可實現開關電源驅動電路的有效隔離，相比現有的電容隔離驅動電路成本更低、結構更簡單、體積更小。

技術領域

本實用新型屬于功率開關管驅動領域，涉及一種電容隔離驅動電路。

背景技術

如圖1為現有的電容隔離驅動電路的示意圖，包括第一電容C1、第二電容C2、二極管 D1、第一三極管VT1、第二三極管VT2、功率開關管Q1、電阻R1、直流供電端VCC_2、驅動控制系統和主功率電路。

第一三極管VT1的基極和第二三極管VT2的基極連接在一起，并與驅動控制系統的輸出端相連接；第一三極管VT1的發射極和第二三極管VT1的發射極連接在一起，并與第一電容C1的負極相連；第一三極管的集電極與直流供電端VCC_2的正極相連，第二三極管的集電極與第二電容C2的正極相連；第二電容C2的正極與驅動控制系統的地GND_in相連，第二電容C2的負極與地GND_0相連；二極管D1的陽極與第二電容C2的負極相連，二極管D1的陰極與第一電容C1的正極相連；第一電容C1的正極與與功率開關管Q1的柵極相連；電阻R1的一端與功率開關管Q1的柵極相連，電阻R1的另一端與功率開關管Q1的源極相連；功率開關管Q1的源極與地GND_0相連，功率開關管Q1的漏極與主功率電路相連。

第一三極管VT1(NPN型三極管)與第二三極管(PNP型三極管)VT2的兩基極連接在一起，第一三極管VT1(NPN型三極管)與第二三極管(PNP型三極管)VT2的兩發射極連接在一起，第一三極管(NPN型三極管)的集電極與直流供電端的正極相連，第二三極管(PNP 型三極管)的集電極與地相連，此結構在開關電源電路中被稱為圖騰柱結構。

第一電容C1負極與第二電容C2正極之間電路為該電路的原邊電路，第一電容C1正極與第二電容C2負極之間電路為該電路的副邊電路，直流供電端VCC_2的參考地與原邊電路的參考地為同一個地。

當驅動控制系統輸出高電平時，第一三極管VT1和第二三極管VT2的結電容、第一電容C1、功率開關管Q1的輸入電容、第二電容C2形成串聯分壓回路；設定驅動控制系統輸出信號的幅值為V_in，第一三極管VT1發射結導通時的電壓為V_be1(約為0.7V)，第一電容 C1的端電壓為V_C1，第二電容C2的端電壓為V_C2，功率開關管Q1輸入電容為C_GS，功率開關管Q1輸入電容的端電壓為V_GS，則驅動控制系統信號為高電平時功率開關管Q1工作端電壓幅值為V_GS＝V_in－V_be1－V_C1－V_C2。

圖1所示電路存在的問題為：

當功率開關管Q1的輸入電容很大時，由電容串聯分壓可知，若第一電容C1和第二電容 C2的容值較小(第一電容C1和第二電容C2的容值小于功率開關管Q1輸入電容的10倍)，功率開關管Q1工作端電壓幅值就不理想，可能不能驅動功率開關管Q1或者驅動功率開關管 Q1不理想(導通電阻較大，造成功率開關管通態損耗和開關損耗增大)；

當功率開關管Q1工作端電壓幅值為理想狀態，驅動輸入電容較大的功率開關管Q1(如額定電流較大的MOS管、IGBT)時，需要很大容值的第一電容C1和第二電容C2，而同樣的耐壓條件下，電容的容值越大，體積就會越大，成本也會越高。

實用新型內容