本申請(qǐng)涉及開(kāi)關(guān)電源，具體而言，涉及一種用于開(kāi)關(guān)電源的多路隔離驅(qū)動(dòng)電路。

背景技術(shù)：

1、隨著開(kāi)關(guān)電源的廣泛應(yīng)用，其關(guān)鍵器件功率開(kāi)關(guān)管需要在高頻高壓狀態(tài)下持續(xù)工作。由于電源控制芯片輸出pwm的驅(qū)動(dòng)能力有限，通常需要將控制芯片提供的高頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行放大隔離來(lái)驅(qū)動(dòng)功率開(kāi)關(guān)管，驅(qū)動(dòng)電路信號(hào)的同步和開(kāi)關(guān)的可靠性對(duì)于功率管長(zhǎng)期可靠運(yùn)行至關(guān)重要。

2、對(duì)于多路隔離驅(qū)動(dòng)，目前通用的做法一種是使用光耦，完成信號(hào)放大和隔離，但是光耦副邊需要增加隔離電源供電，增加了電路設(shè)計(jì)復(fù)雜性，且光耦信號(hào)傳輸延時(shí)較大，不利于開(kāi)關(guān)電源pwm信號(hào)的快速調(diào)節(jié)和控制；另一種做法是使用變壓器隔離驅(qū)動(dòng)，常規(guī)的變壓器隔離驅(qū)動(dòng)，經(jīng)過(guò)隔直電容后，再經(jīng)由限流電阻驅(qū)動(dòng)功率管，驅(qū)動(dòng)電壓正負(fù)電壓幅值隨占空比變化，可能導(dǎo)致電壓超過(guò)功率管vgs電壓范圍，導(dǎo)致功率管運(yùn)行可靠性變差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種開(kāi)關(guān)電源多路隔離驅(qū)動(dòng)電路，以增大驅(qū)動(dòng)能力，同時(shí)滿足驅(qū)動(dòng)電壓動(dòng)態(tài)響應(yīng)，根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)電壓和開(kāi)關(guān)時(shí)間，提升功率管工作的可靠性；且能有效防止隔離變壓器飽和。

2、本申請(qǐng)為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案：

3、一種開(kāi)關(guān)電源多路隔離驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于包括：

4、一次側(cè)電路，包括相互連接的圖騰柱放大電路和rlc串聯(lián)諧振電路；

5、二次側(cè)電路，包括多組完全相同且彼此之間相互隔離的輸出通道，每組輸出通道單獨(dú)連接各自的待驅(qū)動(dòng)功率管；

6、以及脈沖變壓器t3，原邊設(shè)置所述一次側(cè)電路，副邊設(shè)置所述二次側(cè)電路。

7、上述技術(shù)方案中，所述一次側(cè)電路中，電阻r2、電阻r3、隔直電容c1及脈沖變壓器t3原邊電感串聯(lián)構(gòu)成rlc串聯(lián)諧振電路；在電阻r1和電阻r3之間設(shè)置圖騰柱放大電路和電壓限位電路；npn晶體管t1和pnp晶體管t2構(gòu)成圖騰柱放大電路，二極管d1、d2構(gòu)成電壓限位電路。

8、上述技術(shù)方案中，所述一次側(cè)電路中，所述rlc串聯(lián)諧振電路按如下關(guān)系配置：

9、阻尼比；

10、原邊諧振頻率f1=

11、驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率fsw=(10~20)×f1；

12、其中：lp為變壓器原邊電感量，lk為變壓器漏感，ls為變壓器副邊電感量。

13、上述技術(shù)方案中，所述二次側(cè)電路中，各輸出通道包括隔直電容、三個(gè)二極管、和三個(gè)電阻；其中，兩個(gè)穩(wěn)壓二極管串聯(lián)構(gòu)成正負(fù)壓限制電路，第一電阻為功率管開(kāi)通電路，另一二極管與第二電阻串聯(lián)后再與第一電阻并聯(lián)構(gòu)成功率管關(guān)斷電路，第三電阻構(gòu)成功率管靜態(tài)電荷泄放電路；在第三電阻后并聯(lián)該輸出通道對(duì)應(yīng)的待驅(qū)動(dòng)功率管。

14、上述技術(shù)方案中，所述二次側(cè)電路中，包括3-8組完全相同且彼此之間隔離的輸出通道，每組通道單獨(dú)驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的待驅(qū)動(dòng)功率管。

15、上述技術(shù)方案中，所述二次側(cè)電路中，包括4組完全相同且彼此之間隔離的輸出通道，每組通道單獨(dú)驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的待驅(qū)動(dòng)功率管。

16、上述技術(shù)方案中，根據(jù)所需的驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)置變壓器原副邊匝比和穩(wěn)壓二極管電壓。

17、上述技術(shù)方案中，為滿足系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)，設(shè)置副邊諧振頻率，配置fsw為數(shù)十倍的f2。

18、上述技術(shù)方案中，配置第一電阻用于調(diào)節(jié)功率管開(kāi)通時(shí)間，配置第二電阻以調(diào)節(jié)功率管關(guān)斷時(shí)間；配置第三電阻泄放開(kāi)關(guān)管柵源級(jí)靜態(tài)電荷，防止上電時(shí)開(kāi)關(guān)管誤開(kāi)通。

19、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果如下：

20、提供一種開(kāi)關(guān)電源多路隔離驅(qū)動(dòng)電路，可通過(guò)增加或減少隔離變壓器副邊繞組個(gè)數(shù)進(jìn)行單路或者多路驅(qū)動(dòng)；不需要增加隔離電源供電，也避免了隔離電路驅(qū)動(dòng)功率管的驅(qū)動(dòng)電壓超過(guò)功率管vgs電壓范圍，導(dǎo)致功率管運(yùn)行可靠性變差的缺陷。

21、控制信號(hào)經(jīng)過(guò)圖騰柱驅(qū)動(dòng)電路，可增大驅(qū)動(dòng)能力。

22、變壓器原邊限流電阻和隔直電容可有效防止隔離變壓器飽和；

23、功率管開(kāi)通和關(guān)斷時(shí)間可分開(kāi)調(diào)整，可優(yōu)化功率管開(kāi)通和關(guān)斷損耗以及emi特性，提升功率管工作的可靠性；

24、功率管驅(qū)動(dòng)電壓正負(fù)限制電壓可調(diào)，保證功率管工作的可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種開(kāi)關(guān)電源多路隔離驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)電源多路隔離驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述一次側(cè)電路中，電阻r2、電阻r3、隔直電容c1及脈沖變壓器t3原邊電感串聯(lián)構(gòu)成rlc串聯(lián)諧振電路；在電阻r1和電阻r3之間設(shè)置圖騰柱放大電路和電壓限位電路；npn晶體管t1和pnp晶體管t2構(gòu)成圖騰柱放大電路，二極管d1、d2構(gòu)成電壓限位電路。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)電源多路隔離驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述rlc串聯(lián)諧振電路按如下關(guān)系配置：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)電源多路隔離驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述二次側(cè)電路中，各輸出通道包括隔直電容、三個(gè)二極管、和三個(gè)電阻；其中，兩個(gè)穩(wěn)壓二極管串聯(lián)構(gòu)成正負(fù)壓限制電路，第一電阻為功率管開(kāi)通電路，另一二極管與第二電阻串聯(lián)后再與第一電阻并聯(lián)構(gòu)成功率管關(guān)斷電路，第三電阻構(gòu)成功率管靜態(tài)電荷泄放電路；在第三電阻后并聯(lián)該輸出通道對(duì)應(yīng)的待驅(qū)動(dòng)功率管。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)電源多路隔離驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述二次側(cè)電路中，包括3-8組完全相同且彼此之間隔離的輸出通道，每組通道單獨(dú)驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的待驅(qū)動(dòng)功率管。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)電源多路隔離驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述二次側(cè)電路中，包括4組完全相同且彼此之間隔離的輸出通道，每組通道單獨(dú)驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的待驅(qū)動(dòng)功率管。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)電源多路隔離驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于根據(jù)所需的驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)置變壓器原副邊匝比和穩(wěn)壓二極管電壓。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)電源多路隔離驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于設(shè)置副邊諧振頻率，配置fsw為數(shù)十倍的f2。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)電源多路隔離驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于配置第一電阻用于調(diào)節(jié)功率管開(kāi)通時(shí)間，配置第二電阻以調(diào)節(jié)功率管關(guān)斷時(shí)間；配置第三電阻泄放開(kāi)關(guān)管柵源級(jí)靜態(tài)電荷，防止上電時(shí)開(kāi)關(guān)管誤開(kāi)通。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開(kāi)了一種開(kāi)關(guān)電源多路隔離驅(qū)動(dòng)電路，包括：一次側(cè)電路，包括相互連接的圖騰柱放大電路和RLC串聯(lián)諧振電路；二次側(cè)電路，包括多組完全相同且彼此之間相互隔離的輸出通道，每組輸出通道單獨(dú)連接各自的待驅(qū)動(dòng)功率管；以及脈沖變壓器T3，原邊設(shè)置所述一次側(cè)電路，副邊設(shè)置所述二次側(cè)電路?？赏ㄟ^(guò)增加或減少隔離變壓器副邊繞組個(gè)數(shù)進(jìn)行單路或者多路驅(qū)動(dòng)；不需要增加隔離電源供電，也避免了隔離電路驅(qū)動(dòng)功率管的驅(qū)動(dòng)電壓超過(guò)功率管Vgs電壓范圍，導(dǎo)致功率管運(yùn)行可靠性變差的缺陷。

技術(shù)研發(fā)人員：舒志鵬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：麥克維爾空調(diào)制冷（武漢）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240718
技術(shù)公布日：2025/5/19