开关电源的驱动电路、半桥拓扑开关电源及电子设备制造技术

本申请属于开关电源技术领域，涉及开关电源的驱动电路、半桥拓扑开关电源及电子设备。所述开关电源的驱动电路包括：处理器、上臂驱动电路以及下臂驱动电路；所述处理器分别发送脉宽调制信号至所述上臂驱动电路和所述下臂驱动电路；所述上臂驱动电路包括：电位转换电路、图腾柱放电电路、半推挽式驱动电路以及场效应管栅极放电电路；所述处理器发送脉宽调制信号至所述电位转换电路；所述电位转换电路与所述图腾柱放电电路电连接；所述图腾柱放电电路与所述半推挽式驱动电路电连接；所述半推挽式驱动电路与所述场效应管栅极放电电路电连接；所述电位转换电路用于放大所述脉宽调制信号的电压值。所述开关电源的驱动电路布线简洁。

Driving circuit, half bridge topology switching power supply and electronic equipment of switching power supply

【技术实现步骤摘要】
开关电源的驱动电路、半桥拓扑开关电源及电子设备
本申请属于开关电源
，涉及开关电源的驱动电路、半桥拓扑开关电源及电子设备。
技术介绍
目前，半桥拓扑开关电源的主开关场效应管的驱动技术有光耦驱动、非隔离自举驱动以及单变压器驱动。上述三种驱动方式各有其缺点，其中光耦驱动需要两路隔离电源分别给上、下臂驱动电路IC供电，因此增加了副电源以及整体布线难度，并且目前驱动光耦输出端比信号输入端会有500ns左右滞后，这对开关频率高于100KHZ的半桥拓扑开关电源是个很大的技术缺陷，导致不能选用这种驱动方案。非隔离自举驱动都是专用IC方案，比如IR2101，有许多种型号可以选择，但是上下臂电压差都是600V以下，这不能满足三相电输入的半桥拓扑开关电源使用条件。单变压器方案的缺点是上下臂驱动电路的驱动波形因为是从同一个变压器出来，会有相互干扰的现象，严重时会导致烧主开关场效应管。专利技术人在研究本申请的过程中发现，现有技术中的开关电源的驱动电路要么布线难度，要么信号输出端比信号输入端滞后500ns左右，要么不能满足三相电输入的半桥拓扑开关电源使用条件，要么上下臂驱动电路的驱动波形因为是从同一个变压器出来会有相互干扰。
技术实现思路
本申请的实施例公开了开关电源的驱动电路、半桥拓扑开关电源及电子设备，旨在解决
技术介绍
中提及的现有技术存在的问题。本申请的一个或者多个实施例公开了一种开关电源的驱动电路。所述开关电源的驱动电路包括：处理器、上臂驱动电路以及下臂驱动电路；所述处理器分别发送脉宽调制信号至所述上臂驱动电路和所述下臂驱动电路；所述上臂驱动电路包括：电位转换电路、图腾柱放电电路、半推挽式驱动电路以及场效应管栅极放电电路；所述处理器发送脉宽调制信号至所述电位转换电路；所述电位转换电路与所述图腾柱放电电路电连接；所述图腾柱放电电路与所述半推挽式驱动电路电连接；所述半推挽式驱动电路与所述场效应管栅极放电电路电连接；所述电位转换电路用于放大所述脉宽调制信号的电压值；所述图腾柱放电电路用于放大所述脉宽调制信号的电流值；所述半推挽式驱动电路用于在导通状态下输出正电压；所述场效应管栅极放电电路用于向场效应管栅极放电；所述下臂驱动电路与所述上臂驱动电路构造相同。在本申请的一个或者多个实施例中，所述电位转换电路包括：比较器U1A、电阻R1、电阻R2、电阻R3以及电容C1；由所述处理器发出的脉宽调制信号输入所述比较器U1A的同相输入端；所述电阻R1的一端接入电源，所述电阻R1的另一端连接所述电阻R2的一端；所述电阻R2的另一端接地；所述电容C1并联在所述电阻R2的两端；所述电阻R1与所述电阻R2之间连接所述比较器U1A的反相输入端；所述比较器U1A的输出端接入所述图腾柱放电电路；所述电阻R3的一端连接所述比较器U1A的输出端，所述电阻R3的另一端连接所述图腾柱放电电路的电源输入端。在本申请的一个或者多个实施例中，所述图腾柱放电电路包括：三极管Q1、三极管Q2、电阻R4以及电阻R5；所述三极管Q1的基极连接所述比较器U1A的输出端，所述三极管Q1的集电极连接作为所述图腾柱放电电路的电源输入端，所述三极管Q1的发射极连接所述三极管Q2的集电极；所述三极管Q2的基极连接所述比较器U1A的输出端，所述三极管Q2的发射极接地；所述电阻R4的一端接入所述三极管Q1的发射极与所述三极管Q2的集电极之间，所述电阻R4的另一端接入所述半推挽式驱动电路；所述电阻R5的一端接地，所述电阻R5的另一端接入所述半推挽式驱动电路。在本申请的一个或者多个实施例中，所述半推挽式驱动电路包括：场效应管M1、变压器T1以及二极管D1；所述场效应管M1的栅极连接所述电阻R4和所述电阻R5，所述场效应管M1的漏极连接所述变压器T1的1脚，所述场效应管M1的源极接地；所述变压器T1的2脚接地，所述变压器T1的3脚连接所述二极管D1的负极，所述变压器T1的4脚和5脚连接所述场效应管栅极放电电路；所述二极管D1的正极接地。在本申请的一个或者多个实施例中，所述场效应管栅极放电电路包括：二极管D2、二极管D3、二极管D4、三极管Q3、稳压二极管DV1、电容C2、电阻R6、电阻R7以及电阻R8；所述二极管D2的正极接入所述变压器T1的4脚，所述二极管D2的负极连接所述电容C2；所述二极管D3的负极接入所述变压器T1的5脚与所述三极管Q3的基极之间，所述二极管D3的正极接入主开关场效应管的源极；所述三极管Q3的基极接入所述变压器T1的5脚，所述三极管Q3的集电极接入所述二极管D2的负极与所述电容C2之间，所述三极管Q3的发射极接入主开关场效应管的源极；所述稳压二极管DV1并联在所述电容C2的两端；所述电阻R6的一端接入所述二极管D2的负极与所述电容C2之间，所述电阻R6的另一端连接所述二极管D3的负极、所述变压器T1的5脚以及所述三极管Q3的基极；所述电阻R7的一端连接所述电容C2，所述电阻R7的另一端接入所述主开关场效应管的栅极；所述电阻R8的一端连接所述二极管D4的正极，所述电阻R8的另一端接入所述电阻R7与所述主开关场效应管的栅极之间；所述二极管D4的负极所述主开关场效应管的源极。本申请的一个或者多个实施例公开了一种半桥拓扑开关电源。所述半桥拓扑开关电源包括开关电源的驱动电路，所述开关电源的驱动电路包括：处理器、上臂驱动电路以及下臂驱动电路；所述处理器分别发送脉宽调制信号至所述上臂驱动电路和所述下臂驱动电路；所述上臂驱动电路包括：电位转换电路、图腾柱放电电路、半推挽式驱动电路以及场效应管栅极放电电路；所述处理器发送脉宽调制信号至所述电位转换电路；所述电位转换电路与所述图腾柱放电电路电连接；所述图腾柱放电电路与所述半推挽式驱动电路电连接；所述半推挽式驱动电路与所述场效应管栅极放电电路电连接；所述电位转换电路用于放大所述脉宽调制信号的电压值；所述图腾柱放电电路用于放大所述脉宽调制信号的电流值；所述半推挽式驱动电路用于在导通状态下输出正电压；所述场效应管栅极放电电路用于向场效应管栅极放电；所述下臂驱动电路与所述上臂驱动电路构造相同。本申请的一个或者多个实施例公开了一种电子设备，所述电子设备上设置有半桥拓扑开关电源，所述半桥拓扑开关电源包括开关电源的驱动电路，所述开关电源的驱动电路包括：处理器、上臂驱动电路以及下臂驱动电路；所述处理器分别发送脉宽调制信号至所述上臂驱动电路和所述下臂驱动电路；所述上臂驱动电路包括：电位转换电路、图腾柱放电电路、半推挽式驱动电路以及场效应管栅极放电电路；所述处理器发送脉宽调制信号至所述电位转换电路；所述电位转换电路与所述图腾柱放电电路电连接；所述图腾柱放电电路与所述半推挽式驱动电路电连接；所述半推挽式驱动电路与所述场效应管栅极放电电路电连接；所述电位转换电路用于放大所述脉宽调制信号的电压值；所述图腾柱放电电路用于放大所述脉宽调制信号的电流值；所述半推挽式驱动电路用于在导通状态下输出正电压；所述场效应管栅极放电电路用于向场效应管栅极放电；所述下臂驱动电路与所述上臂驱动电路构造相同。与现有技术相比，本申请公开的技术方案主要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关电源的驱动电路，其特征在于，包括：处理器(100)、上臂驱动电路(200)以及下臂驱动电路(300)；所述处理器(100)分别发送脉宽调制信号至所述上臂驱动电路(200)和所述下臂驱动电路(300)；/n所述上臂驱动电路(200)包括：电位转换电路(210)、图腾柱放电电路(220)、半推挽式驱动电路(230)以及场效应管栅极放电电路(240)；所述处理器(100)发送脉宽调制信号至所述电位转换电路(210)；所述电位转换电路(210)与所述图腾柱放电电路(220)电连接；所述图腾柱放电电路(220)与所述半推挽式驱动电路(230)电连接；所述半推挽式驱动电路(230)与所述场效应管栅极放电电路(240)电连接；/n所述电位转换电路(210)用于放大所述脉宽调制信号的电压值；所述图腾柱放电电路(220)用于放大所述脉宽调制信号的电流值；所述半推挽式驱动电路(230)用于在导通状态下输出正电压；所述场效应管栅极放电电路(240)用于向场效应管栅极放电；/n所述下臂驱动电路(300)与所述上臂驱动电路(200)构造相同。/n

【技术特征摘要】
1.一种开关电源的驱动电路，其特征在于，包括：处理器(100)、上臂驱动电路(200)以及下臂驱动电路(300)；所述处理器(100)分别发送脉宽调制信号至所述上臂驱动电路(200)和所述下臂驱动电路(300)；
所述上臂驱动电路(200)包括：电位转换电路(210)、图腾柱放电电路(220)、半推挽式驱动电路(230)以及场效应管栅极放电电路(240)；所述处理器(100)发送脉宽调制信号至所述电位转换电路(210)；所述电位转换电路(210)与所述图腾柱放电电路(220)电连接；所述图腾柱放电电路(220)与所述半推挽式驱动电路(230)电连接；所述半推挽式驱动电路(230)与所述场效应管栅极放电电路(240)电连接；
所述电位转换电路(210)用于放大所述脉宽调制信号的电压值；所述图腾柱放电电路(220)用于放大所述脉宽调制信号的电流值；所述半推挽式驱动电路(230)用于在导通状态下输出正电压；所述场效应管栅极放电电路(240)用于向场效应管栅极放电；
所述下臂驱动电路(300)与所述上臂驱动电路(200)构造相同。


2.根据权利要求1所述的开关电源的驱动电路，其特征在于，所述电位转换电路(210)包括：比较器U1A、电阻R1、电阻R2、电阻R3以及电容C1；由所述处理器(100)发出的脉宽调制信号输入所述比较器U1A的同相输入端；所述电阻R1的一端接入电源，所述电阻R1的另一端连接所述电阻R2的一端；所述电阻R2的另一端接地；所述电容C1并联在所述电阻R2的两端；所述电阻R1与所述电阻R2之间连接所述比较器U1A的反相输入端；所述比较器U1A的输出端接入所述图腾柱放电电路(220)；所述电阻R3的一端连接所述比较器U1A的输出端，所述电阻R3的另一端连接所述图腾柱放电电路(220)的电源输入端。


3.根据权利要求1所述的开关电源的驱动电路，其特征在于，所述图腾柱放电电路(220)包括：三极管Q1、三极管Q2、电阻R4以及电阻R5；所述三极管Q1的基极连接所述比较器U1A的输出端，所述三极管Q1的集电极连接作为所述图腾柱放电电路(220)的电源输入端，所述三极管Q1的发射极连接所述三极管Q2的集电极；所述三极管Q2的基极连接所述比较器U1A的输出端，所述三极管Q2的发射极接地；所述电阻R4的一端接入所述三极管Q1的发射极与所述三极管Q2的集电极之间，所述电阻R4的另一端接入所述半推挽式驱动电路(230)；所述电阻R5的一端接地，所述电阻R5的另一端接入所述半推挽式驱动电路(230)。


4.根据权利要求3所述的开关电源的驱动电路，其特征在于，所述半推挽式驱动电路(230)包括：场效应管M1、变压器T1以及二极管D1；所述场效应管M1的栅极连接所述电阻R4和所述电阻R5，所述场效应管M1的漏极连接所述变压器T1的1脚，所述场效应管M1的源极接地；所述变压器T1的2脚接地，所述变压器T1的3脚连接所述二极管D1的负极，所述变压器T1的4脚和5脚连接所述场效应管栅极放电电路(240)；所述二极管D1的正极接地。


5.根据权利要求4所述的开关电源的驱动电路，其特征在于，所述场效应管栅极放电电路(240)包括：二极管D2、二极管D3、二极管D4、三极管Q3、稳压二极管DV1、电容C2、电阻R6、电阻R7以及电阻R8；所述二极管D2的...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟延煌，蔡智勇，
申请(专利权)人：深圳市英合科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44