隔離驅動電路的製作方法

2023-12-10 06:50:42

專利名稱：隔離驅動電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及驅動電路領域，特別是涉及一種可避免由於隔直電容和驅動變壓器勵磁電感產生諧振的隔離驅動電路。
背景技術：
脈衝變壓器隔離驅動電路是一種常見的功率開關管驅動電路，由於其具有電路結構簡單、不需要提供隔離電源、成本較低以及對脈衝信號無傳輸延遲等優點，能夠滿足功率開關管驅動電路的電氣隔離、快速性以及強驅動力的要求。如圖I所示，圖I為一種現有的脈衝變壓器隔離驅動電路，該隔離驅動電路包括電阻R1、隔直電容Cl以及隔離驅動變壓器Tl，該隔離驅動變壓器Tl包括原邊繞組以及副邊繞組。當來自控制電路的驅動脈衝為高電平，並加在A點和原邊繞組參考地B之間，通過隔 離變換、負壓自舉後，在C點和副邊繞組參考地D輸出，用來驅動相應的功率開關管。當來自控制電路的驅動脈衝跳變為低電平時，隔直電容Cl提供負壓，隔離驅動變壓器Tl進行磁復位。隔直電容Cl的電壓穩態值為Uca=EUtoive，其中驅動脈衝的佔空比為E (0〈E〈1)，傳到隔離驅動變壓器Tl的副邊繞組的驅動脈衝的電壓幅值為Us= (I-E) Uteive，該電壓幅值隨著佔空比E的變換而變化，這樣當佔空比較大時，很難保證有足夠幅值的電壓來驅動相應的功率開關管。如圖2所示，圖2為另一種現有的脈衝變壓器隔離驅動電路，該隔離驅動電路包括電阻R1、隔直電容Cl、隔離驅動變壓器Tl、自舉電容C2以及自舉二極體Dl，隔離驅動變壓器Tl包括原邊繞組以及副邊繞組。該隔離驅動電路在隔離驅動變壓器Tl的副邊繞組設置有自舉電容C2以及自舉二極體Dl。隔直電容Cl的電壓穩態值依然為Uca=DUtoive,自舉電容C2的電壓穩態值為Ue2=Uca-UcpUtl為自舉二極體Dl的導通壓降，其值較小。當來自控制電路的驅動脈衝為高電平，並加在A點和原邊繞組參考地B之間時，隔離驅動變壓器Tl的原邊電壓為Utwve-Uca，若隔離驅動變壓器Tl的匝比為1:1，隔離驅動變壓器Tl的副邊電壓也為U<wverU。；!，這樣施加在相應的功率開關管上的電壓為113= Ucl-U0+ Udrive-Ucl= Udrive- Utl,驅動電壓在傳遞過程中電壓幅值幾乎不變。當來自控制電路的驅動脈衝跳變為低電平時，隔直電容Cl提供負壓，隔離驅動變壓器Tl進行磁復位。雖然圖2所示的脈衝變壓器隔離驅動電路可以保證在驅動脈衝的佔空比較大時，正常驅動功率開關管。但是圖I和圖2所示的脈衝變壓器隔離驅動電路均具有一缺點兩種脈衝變壓器隔離驅動電路均靠隔直電容Cl實現隔離驅動變壓器Tl的磁復位。由於隔直電容Cl的存在，當控制電路的驅動脈衝關斷時，隔直電容Cl和隔離驅動變壓器Tl的勵磁電感會產生諧振，使得在隔離驅動變壓器Tl的原副邊繞組均產生很高的振蕩電壓，可能會導致關斷的功率開關管誤導通。故，有必要提供一種隔離驅動電路，以解決現有技術所存在的問題
發明內容
本發明的目的在於提供一種可避免由於隔直電容和驅動變壓器勵磁電感產生諧振的隔離驅動電路，解決了現有的隔離驅動電路由於隔直電容和驅動變壓器勵磁電感產生諧振，可能導致關斷的功率開關管誤導通的技術問題。為解決上述問題，本發明提供的技術方案如下本發明涉及一種隔離驅動電路，其包括隔離驅動變壓器，包括原邊繞組以及副邊繞組；雙端激勵信號驅動控制電路，用於產生第一脈衝驅動信號和第二脈衝驅動信號，所述第一脈衝驅動信號和所述第二脈衝驅動信號由所述原邊繞組輸入；以及至少一個脈衝驅動信號轉換電路，用於將所述副邊繞組的輸出信號轉換為驅動信號，該驅動信號用於驅動相應的功率開關管， 所述雙端激勵信號驅動控制電路與所述隔離驅動變壓器的原邊繞組連接，所述隔離驅動變壓器的副邊繞組與所述脈衝驅動信號轉換電路連接。在本發明所述隔離驅動電路中，所述隔離驅動變壓器包括第一原邊繞組，所述第一脈衝驅動信號由所述第一原邊繞組的一端輸入，所述第二脈衝驅動信號由所述第一原邊繞組的另一端輸入。在本發明所述隔離驅動電路中，所述隔離驅動變壓器包括第一原邊繞組以及第二原邊繞組，所述第一脈衝驅動信號由所述第一原邊繞組輸入，所述第二脈衝驅動信號由所述第二原邊繞組輸入。在本發明所述隔離驅動電路中，所述第一脈衝驅動信號的頻率和所述第二脈衝驅動信號的頻率相同，所述第一脈衝驅動信號的佔空比和所述第二脈衝驅動信號的佔空比相同，所述第一脈衝驅動信號的高電平時間和所述第二脈衝驅動信號的高電平時間前後銜接，或所述第二脈衝驅動信號的高電平時間和所述第一脈衝驅動信號的高電平時間前後銜接。在本發明所述隔離驅動電路中，當所述第一脈衝驅動信號的高電平時間和所述第二脈衝驅動信號的高電平時間前後銜接時，所述第二脈衝驅動信號由低電平開始轉換為高電平的時間點早於等於所述第一脈衝驅動信號由高電平開始轉換為低電平的時間點；當所述第二脈衝驅動信號的高電平時間和所述第一脈衝驅動信號的高電平時間前後銜接時，所述第一脈衝驅動信號由低電平開始轉換為高電平的時間點早於等於所述第二脈衝驅動信號由高電平開始轉換為低電平的時間點。在本發明所述隔離驅動電路中，所述隔離驅動變壓器包括第一副邊繞組以及第二副邊繞組；所述脈衝驅動信號轉換電路包括第一輸出電路，用於當所述第二脈衝驅動信號為高電平時，輸出第一高電平信號，當所述第二脈衝驅動信號為低電平時，輸出第一低電平信號；第二輸出電路，用於當所述第一脈衝驅動信號為高電平時，輸出第二高電平信號，當所述第一脈衝驅動信號為低電平時，輸出第二低電平信號；以及或門電路，包括第一輸入端、第二輸入端以及輸出端；用於當所述第一輸出電路輸出所述第一低電平信號，同時所述第二輸出電路輸出所述第二低電平信號時，輸出低電平驅動信號；否則輸出高電平驅動信號；
所述第一輸出電路的一端和所述第一副邊繞組連接，所述第一輸出電路的另一端與所述或門電路的第一輸入端連接；所述第二輸出電路的一端和所述第二副邊繞組連接，所述第二輸出電路的另一端與所述或門電路的第二輸入端連接。在本發明所述隔離驅動電路中，所述第一輸出電路包括第一充放電電路，用於縮短所述第一高電平信號的上升沿的時間，延長所述第一高電平信號的下降沿的時間；以及第一箝位電路，用於對所述第一低電平信號進行箝位。 在本發明所述隔離驅動電路中，所述第二輸出電路包括第二充放電電路，用於縮短所述第二高電平信號的上升沿的時間，延長所述第二高電平信號的下降沿的時間；以及第二箝位電路，用於對所述第二低電平信號進行箝位。在本發明所述隔離驅動電路中，所述隔離驅動變壓器還包括第一備用副邊繞組以及第二備用副邊繞組；所述脈衝驅動信號轉換電路還包括第一備用輸出電路，用於當所述第二脈衝驅動信號為高電平時，輸出第一高電平信號，當所述第二脈衝驅動信號為低電平時，輸出第一低電平信號；以及第二備用輸出電路，用於當所述第一脈衝驅動信號為高電平時，輸出第二高電平信號，當所述第一脈衝驅動信號為低電平時，輸出第二低電平信號；所述第一備用輸出電路的一端與所述第一備用副邊繞組連接，所述第一備用輸出電路的另一端與所述或門電路的第一輸入端連接；所述第二備用輸出電路的一端和所述第二備用副邊繞組連接，所述第二備用輸出電路的另一端與所述或門電路的第二輸入端連接。在本發明所述隔離驅動電路中，所述隔離驅動電路包括用於防止所述隔離驅動變壓器的直流偏磁現象的防直流偏磁電路，所述防直流偏磁電路分別與所述雙端激勵信號驅動控制電路和所述隔離驅動變壓器連接；所述防直流偏磁電路包括第一電阻和第一電容，所述第一電阻的一端分別與所述第一電容的一端和所述脈衝驅動信號轉換電路連接，所述第一電阻的另一端分別與所述第一電容的另一端和所述隔離驅動變壓器連接。相較於現有的隔離驅動電路，本發明的隔離驅動電路可避免由於隔直電容和驅動變壓器勵磁電感產生諧振，解決了現有的隔離驅動電路由於隔直電容和驅動變壓器勵磁電感產生諧振，可能導致關斷的功率開關管誤導通的技術問題。為讓本發明的上述內容能更明顯易懂，下文特舉優選實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下


圖I為一種現有的脈衝變壓器隔離驅動電路；圖2為另一種現有的脈衝變壓器隔離驅動電路；圖3為本發明的隔離驅動電路的第一優選實施例的模塊示意圖；圖4為本發明的隔離驅動電路的第一優選實施例的具體模塊示意圖5為本發明的隔離驅動電路的第一優選實施例的具體電路圖；圖6為圖5中各點的電壓波形圖；圖7為本發明的隔離驅動電路的優選實施例的通過或門電路的驅動信號的信號合成示意圖；圖8為本發明的隔離驅動電路的第二優選實施例的具體電路圖；圖9為本發明的隔離驅動電路的第三優選實施例的具體電路圖；圖10為本發明的隔離驅動電路的第四優選實施例的具體電路圖；圖11為本發明的隔離驅動電路的第五優選實施例的具體電路圖；圖12為本發明的隔離驅動電路的第六優選實施例的具體電路圖； 其中，附圖標記說明如下31、雙端激勵信號驅動控制電路；32、隔離驅動變壓器；321、第一原邊繞組；322、第一副邊繞組；323、第二副邊繞組；324、第二原邊繞組；325、第一備用副邊繞組；326、第二備用副邊繞組；33、脈衝驅動信號轉換電路；331、第一輸出電路；332、第二輸出電路；333、或門電路；334、第一備用輸出電路；335、第二備用輸出電路。
具體實施例方式以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發明可用以實施的特定實施例。本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「內」、「外」、「側面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。在圖中，結構相似的單元是以相同標號表示。請參照圖3，圖3為本發明的隔離驅動電路的第一優選實施例的模塊示意圖。該隔離驅動電路包括隔離驅動變壓器32、雙端激勵信號驅動控制電路31以及脈衝驅動信號轉換電路33。其中隔離驅動變壓器32包括第一原邊繞組以及副邊繞組；雙端激勵信號驅動控制電路31用於產生第一脈衝驅動信號以及第二脈衝驅動信號，第一脈衝驅動信號由第一原邊繞組的一端輸入，第二脈衝驅動信號由第一原邊繞組的另一端輸入；脈衝驅動信號轉換電路33用於將隔離驅動變壓器32的副邊繞組的輸出信號轉換為驅動信號，然後使用該驅動信號驅動相應的功率開關管。其中雙端激勵信號驅動控制電路31與隔離驅動變壓器32的第一原邊繞組連接，隔離驅動變壓器32的副邊繞組與脈衝驅動信號轉換電路33的輸入連接，脈衝驅動信號轉換電路33的輸出與待驅動的功率開關管連接。下面通過圖4和圖5進一步說明本發明的隔離驅動電路中的各模塊的具體結構。圖4為本發明的隔離驅動電路的第一優選實施例的具體模塊示意圖，圖5為本發明的隔離驅動電路的第一優選實施例的具體電路圖。其中隔離驅動變壓器32包括第一原邊繞組321、第一副邊繞組322以及第二副邊繞組323。脈衝驅動信號轉換電路33包括第一輸出電路331、第二輸出電路332以及或門電路333，其中第一輸出電路331用於當第二脈衝信號為高電平時，輸出第一高電平信號，當第二脈衝驅動信號為低電平時，輸出第一低電平信號；第二輸出電路332用於當第一脈衝驅動信號為高電平時,輸出第二高電平信號，當第一脈衝驅動信號為低電平時，輸出第二低電平信號；或門電路333包括第一輸入端、第二輸入端以及輸出端，用於當第一輸出電路331輸出第一低電平信號至第一輸入端，同時第二輸出電路332輸出第二低電平信號至第二輸入端時,輸出端輸出低電平驅動信號,否則輸出端輸出高電平驅動信號。第一輸出電路331的一端和第一副邊繞組322連接,第一輸出電路331的另一端與或門電路333的第一輸入端連接，第二輸出電路332的一端和第二副邊繞組323連接，第二輸出電路332的另一端與或門電路333的第二輸入端連接。此處第一原邊繞組321、第一副邊繞組322以及第二副邊繞組323的同名端設置如圖5所示。這裡的或門電路333可以採用集成的邏輯門電路，也可以採用由分立元件組成的或門電路。從圖5中可見,第一輸出電路331包括第一充放電電路以及第一箝位電路,第二輸出電路332包括第二充放電電路以及第二箝位電路。其中第一充放電電路用於縮短第一高電平信號的上升沿的時間，並延長第一高電平信號的下降沿的時間；第一箝位電路用於對第一低電平信號進行箝位。第一充放電電路包括第二電阻R2』、第三電阻R3』、第四電阻R4』、第一二極體D1』以及第二電容C2』;第一箝位電路包括第二二極體D2』。第二電阻R2』的一端與第一副邊繞組322的一端連接，第二電阻R2』的另一端與第一二極體D1』的正極連接，第一二極體D1』的負極與或門電路333的第一輸入端連接，第三電阻R3』的一端與第一副邊繞組322的一端連接，第三電阻R3』的另一端與或門電路333的第一輸入端連接，第二電容C2』的一端與或門電路333的第一輸入端連接,第二電容C2』的另一端與第一副邊繞組322的另一端連接，第四電阻R4』的一端與或門電路333的第一輸入端連接，第四電阻R4』的另一端與第一副邊繞組322的另一端連接，第二二極體D2』的正極與第一副邊繞組322的另一端連接，第二二極體D2』的負極與或門電路333的第一輸入端連接。其中第二充放電電路用於縮短第二高電平信號的上升沿的間，並延長第二高電平信號的下降沿的間；第二箝位電路用於對第二低電平信號進行箝位。第二充放電電路包括第五電阻R5』、第六電阻R6』、第七電阻R7』、第三二極體D3』以及第三電容C3』，第二箝位電路包括第四二極體D4』。第五電阻R5』的一端與第二副邊繞組323的一端連接,第五電阻R5』的另一端與第三二極體D3』的正極連接，第三二極體D3』的負極與或門電路333的第二輸入端連接，第·六電阻R6』的一端與第二副邊繞組323的一端連接，第六電阻R6』的另一端與或門電路333的第二輸入端連接，第三電容C3』的一端與或門電路333的第二輸入端連接，第三電容C3』的另一端與第二副邊繞組323的另一端連接，第七電阻R7』的一端與或門電路333的第二輸入端連接，第七電阻R7』的另一端與第二副邊繞組323的另一端連接，第四二極體D4』的正極與第二副邊繞組323的另一端連接，第四二極體D4』的負極與或門電路333的第二輸入端連接。請參照圖6，圖6為圖5中各點的電壓波形圖。本發明的隔離驅動電路使用時，雙端激勵信號驅動控制電路31產生第一脈衝驅動信號和第二脈衝驅動信號，第一脈衝驅動信號由隔離驅動變壓器32的第一原邊繞組321的一端輸入，第二脈衝驅動信號由隔離驅動變壓器32的第一原邊繞組321的另一端輸入。第一脈衝驅動信號的頻率和第二脈衝驅動信號的頻率相同，第一脈衝驅動信號的佔空比和第二脈衝驅動信號的佔空比相同，同時第一脈衝驅動信號的高電平時間和第二脈衝驅動信號的高電平時間前後銜接，隨後第一脈衝驅動信號和第二脈衝驅動信號均為低電平。當然這裡也可以是第二脈衝驅動信號的高電平時間和第一脈衝驅動信號的高電平時間前後銜接。 當第一脈衝驅動信號為高電平、第二脈衝驅動信號為低電平時，即圖5的A』為高電位，B』為低電位，輸入的第一脈衝驅動信號經隔離驅動變壓器32輸出至第一輸出電路
331和第二輸出電路332，這時第一輸出電路331的C』為低電位，第一輸出電路331的E』通過第三電阻R3』放電，因此第一輸出電路331的E』也為低電位，即或門電路333的第一輸入端輸入第一低電平信號。第二輸出電路332的D』為高電位,並且通過第五電阻R5』以及第三二極體D3』給第二輸出電路332的F』充電，因此第二輸出電路332的F』也為高電位，即或門電路333的第二輸入端輸入第二高電平信號。這樣或門電路333的輸出G』為高電平驅動信號。當第一脈衝驅動信號為低電平、第二脈衝驅動信號為高電平時，即圖5的A』為低電位，B』為高電位，輸入的第二脈衝驅動信號經隔離驅動變壓器32輸出至第一輸出電路
331和第二輸出電路332，這時第一輸出電路331的C』為高電位，並且通過第二電阻R2』以及第一二極體D1』給第一輸出電路331的E』充電，因此第一輸出電路331的E』也為高電位，即或門電路333的第一輸入端輸入第一高電平信號。第二輸出電路332的D』為低電位，第二輸出電路332的F』通過第六電阻R6』放電，因此第二輸出電路332的F』也為低電位，即或門電路333的第二輸入端輸入第二低電平信號。這樣或門電路333的輸出G』依然為聞電平驅動彳目號。當第一脈衝驅動信號為低電平、第二脈衝驅動信號為低電平時，即圖5的A』為低電位，B』也為低電位,這時第一輸出電路331的C』為低電位,第一輸出電路331的E』通過第三電阻R3』放電，因此第一輸出電路331的E』也為低電位，即或門電路333的第一輸入端輸入第一低電平信號。第二輸出電路332的D』為低電位,第二輸出電路332的F』通過第六電阻R6』放電，因此第二輸出電路332的F』也為低電位，即或門電路333的第一輸入端輸入第二低電平信號。這樣或門電路333的輸出G』為低電平驅動信號。由於第一脈衝驅動信號和第二脈衝驅動信號的頻率和佔空比相同，均為或門電路333輸出的驅動信號的佔空比的一半，然後第一脈衝驅動信號和第二脈衝驅動信號從隔離驅動變壓器32的第一原邊繞組321的不同端輸入，保證隔離驅動變壓器32的磁復位，而不需要再採用隔直電容進行磁復位。同時本發明的隔離驅動電路通過脈衝驅動信號轉換電路33，將第一脈衝驅動信號和第二脈衝驅動信號合成為連續的驅動信號進行輸出，在保證隔離驅動變壓器32的磁復位的基礎上，實現了對功率開關管的完美驅動，下面對第一脈衝驅動信號和第二脈衝驅動信號合成的具體流程進行說明。如圖7所示，圖7為本發明的隔離驅動電路的優選實施例的通過或門電路的驅動信號的合成不意圖。當第一脈衝驅動信號為高電平、第二脈衝驅動信號為低電平時，第一輸出電路331的E』為低電位，第二輸出電路332的F』為高電位，或門電路333的輸出G』為高電平驅動信號；當第一脈衝驅動信號為低電平、第二脈衝驅動信號為低電平時，第一輸出電路331的E』為高電位，第二輸出電路332的F』為低電位，或門電路333的輸出G』為高電平驅動信號。由於當第一脈衝驅動信號由高電平轉換為低電平，同時第二脈衝驅動信號由低電平轉換為高電平時，可能會導致第一輸出電路331的E』仍為低電位,而第二輸出電路332的F』也轉換到了低電位，這時或門電路333的輸出G』在第一脈衝驅動信號和第二脈衝驅動信號高低電平轉換的同時輸出一短暫的低電平驅動信號，可能導致功率開關管的 誤關閉。因此第一輸出電路331設置有第一充放電電路以及第一箝位電路,第二輸出電路
332設置有第二充放電電路以及第二箝位電路。當第一脈衝驅動信號由高電平轉換為低電平，同時第二脈衝驅動信號由低電平轉換為高電平(這裡第二脈衝驅動信號由低電平開始轉換為高電平的時間點早於等於第一脈衝驅動信號由高電平開始轉換為低電平的時間點)時，這時第一輸出電路331的C』為高電位，並可通過第二電阻R2』以及第一二極體D1』給第一輸出電路331的E』快速充電，使得第一輸出電路331的E』可以快速達到高電位。而第二輸出電路332的D』為低電位，第二輸出電路332的F』通過第六電阻R6』放電，在第六電阻R6』和第三電容C3』的作用下，可以減緩第二輸出電路332的F』的放電速度，使得可以延長第二輸出電路332的F』的高電位時間。同時第二箝位電路的第四二極體D4』進一步對第二輸出電路332的F』低電位時的電位進行箝位，使得F』的低電位不會損壞或門電路333或使或門電路333產生誤判。這樣保證了第一脈衝驅動信號和第二脈衝驅動信號的高低電平切換時，或門電路333的輸出G』輸出高電平驅動信號。以上是第一脈衝驅動信號的高電平時間和第二脈衝驅動信號的高電平時間前後銜接為例，說明了如何對第一脈衝驅動信號和第二脈衝驅動信號進行合成。當然這裡也可第二脈衝驅動信號的高電平時間和第一脈衝驅動信號的高電平時間前後銜接。這時當第二脈衝驅動信號由高電平轉換為低電平，同時第一脈衝驅動信號由低電平轉換為高電平(這裡第一脈衝驅動信號由低電平開始轉換為高電平的時間點早於等於第二脈衝驅動信號由高電平開始轉換為低電平的時間點)時，這時第二輸出電路332的D』為高電位，並可通過第五電阻R5』以及第三二極體D3』給第二輸出電路332的F』快速充電，使得第二輸出電路
332的F』可以快速達到高電位。而第一輸出電路331的C』為低電位，第一輸出電路331的E』通過第三電阻R3』放電，在第三電阻R3』和第二電容C2』的作用下，可以減緩第一輸出電路331的E』的放點速度，使得可以延長第一輸出電路331的E』的高電位時間。同時第一箝位電路的第二二極體D2』進一步對第一輸出電路331的E』低電位時的電位進行箝位，使得E』的低電位不會損壞或門電路333或使或門電路333產生誤判。這樣保證了第一脈衝驅動信號和第二脈衝驅動信號的高低電平切換時，或門電路333的輸出G』輸出高電平驅動信號。本發明的隔離驅動電路還包括防直流偏磁電路，該防直流偏磁電路用於防止隔離驅動變壓器32的直流偏磁現象。該防直流偏磁電路分別與雙端激勵信號驅動控制電路31和隔離驅動變壓器32連接。如圖5所示，該防直流偏磁電路包括第一電阻R1』和第一電容Cl』，第一電阻R1』的一端分別與第一電容Cl』的一端和脈衝驅動信號轉換電路33連接,第一電阻R1』的另一端分別與第一電容Cl』的另一端和隔離驅動變壓器32連接。當第一脈衝驅動信號的佔空比和第二脈衝驅動信號的佔空比出現差異時，隔離驅動變壓器32會產生直流偏磁現象，使得隔離驅動變壓器32不能完全磁復位。而通過該防直流偏磁電路可以保證隔離驅動變壓器32在上述情況下的磁復位。本發明的隔離驅動電路還包括功率放大電路，該功率放大電路用於對脈衝驅動信號轉換電路33輸出的驅動信號進行放大處理。該功率放大電路與脈衝驅動信號轉換電路 33的輸出連接。這樣可以進一步保證驅動功率開關管的驅動信號的功率。請參照圖8，圖8為圖本發明的隔離驅動電路的第二優選實施例的具體電路圖。本實施例和第一優選實施例的區別在於，該隔離驅動變壓器包括第一原邊繞組321和第二原邊繞組324,第一脈衝驅動信號由第一原邊繞組321的Al』端輸入,第二脈衝驅動信號由第二原邊繞組324的B2』端輸入，這樣可以達到與第一優選實施例相同的有益效果。此處第一原邊繞組321和第二原邊繞組324的同名端設置如圖8所示。本優選實施例除了第一脈衝驅動信號和第二脈衝驅動信號的信號輸入端不同，其他工作原理和有益效果與第一優選實施例中的隔離驅動電路相同或相似，具體請參見上述隔離驅動電路的第一優選實施例。請參照圖9，圖9為圖本發明的隔離驅動電路的第三優選實施例的具體電路圖。本實施例與第一優選實施例的區別在於，該隔離驅動變壓器還包括第一備用副邊繞組325，該脈衝驅動信號轉換電路還包括第一備用輸出電路334，該第一備用輸出電路334用於當第二脈衝驅動信號為高電平時，輸出第一高電平信號，當第二脈衝驅動信號為低電平時，輸出第一低電平信號。第一備用輸出電路334的一端與第一備用副邊繞組325連接,第一備用輸出電路334的另一端與或門電路333的第一輸入端連接。此處第一備用副邊繞組325的同名端設置如圖9所示。第一備用副邊繞組325和第一備用輸出電路334的設置使得第一原邊繞組321或第一輸出電路331出現問題時，本發明的隔離驅動電路也能夠正常工作。請參照圖10，圖10為圖本發明的隔離驅動電路的第四優選實施例的具體電路圖。本實施例與第一優選實施例的區別在於，該隔離驅動變壓器還包括第二備用副邊繞組326，該脈衝驅動信號轉換電路還包括第二備用輸出電路335，該第二備用輸出電路335用於當第一脈衝驅動信號為高電平時，輸出第二高電平信號，當第一脈衝驅動信號為低電平時，輸出第二低電平信號。第二備用輸出電路335的一端與第二備用副邊繞組326連接，第二備用輸出電路335的另一端與或門電路333的第二輸入端連接。此處第二備用副邊繞組326的同名端設置如圖10所示。第二備用副邊繞組326和第二備用輸出電路335的設置使得第二原邊繞組322或第二輸出電路332出現問題時，本發明的隔離驅動電路也能夠正常工作。請參照圖11，圖11為本發明的隔離驅動電路的第五優選實施例的具體電路圖。本實施例與第一優選實施例的區別在於，該隔離驅動變壓器同時包括第一備用副邊繞組325和第二備用副邊繞組326。該脈衝驅動信號轉換電路還包括第一備用輸出電路334和第二備用輸出電路335。第一備用輸出電路334用於當第二脈衝驅動信號為高電平時,輸出第一高電平信號，當第二脈衝驅動信號為低電平時，輸出第一低電平信號；第二備用輸出電路335用於當第一脈衝驅動信號為高電平時,輸出第二高電平信號，當第一脈衝驅動信號為低電平時，輸出第二低電平信號。第一備用輸出電路334的一端與第一備用副邊繞組325連接，第一備用輸出電路334的另一端與或門電路333的第一輸入端連接；第二備用輸出電路335的一端與第二備用副邊繞組326連接，第二備用輸出電路335的另一端與或門電路333的第二輸入端連接。此處第一備用副邊繞組325和第二備用副邊繞組326的同名端設置如圖11所示。上述雙備用副邊繞組和備用輸出電路的設計使得本發明的隔離驅動電路工作更加穩定。本發明的隔離驅動電路還可以包括多個脈衝驅動信號轉換電路。請參照圖12，圖12為本發明的隔離驅動電路的第六優選實施例的具體電路圖。該隔離驅動電路包括有兩個脈衝驅動信號轉換電路，每個脈衝驅動信號轉換電路的輸出信號均可以驅動一功率開關管。每個脈衝驅動信號轉換電路的具體工作原理與上述隔離驅動電路的第一優選實施例中的脈衝驅動信號轉換電路的具體工作原理相同，請參見上述隔離驅動電路的第一優選實施 例。因此本發明使用雙端激勵信號驅動控制電路可同時驅動多個脈衝驅動信號轉換電路，驅動脈衝驅動信號轉換電路的數量的改變並不限制本發明的保護範圍。本發明的隔離驅動電路有效的避免了傳統隔離驅動變壓器32隔離驅動、寬佔空比傳遞過程中，傳導到隔離驅動變壓器32的副邊繞組的驅動電壓幅值減小，以及避免了隔離驅動變壓器32的磁復位過程中隔直電容和驅動變壓器勵磁電感的諧振導致關斷的功率開關管誤導通。綜上所述，雖然本發明已以優選實施例揭露如上，但上述優選實施例並非用以限制本發明，本領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，均可作各種更動與潤飾，因此本發明的保護範圍以權利要求界定的範圍為準。
權利要求
1.一種隔離驅動電路，其特徵在於，包括 隔離驅動變壓器，包括原邊繞組以及副邊繞組； 雙端激勵信號驅動控制電路，用於產生第一脈衝驅動信號和第二脈衝驅動信號，所述第一脈衝驅動信號和所述第二脈衝驅動信號由所述原邊繞組輸入；以及 至少一個脈衝驅動信號轉換電路，用於將所述副邊繞組的輸出信號轉換為驅動信號，該驅動信號用於驅動相應的功率開關管， 所述雙端激勵信號驅動控制電路與所述隔離驅動變壓器的原邊繞組連接，所述隔離驅動變壓器的副邊繞組與所述脈衝驅動信號轉換電路連接。
2.根據權利要求I所述的隔離驅動電路，其特徵在於，所述隔離驅動變壓器包括第一原邊繞組，所述第一脈衝驅動信號由所述第一原邊繞組的一端輸入，所述第二脈衝驅動信號由所述第一原邊繞組的另一端輸入。
3.根據權利要求I所述的隔離驅動電路，其特徵在於，所述隔離驅動變壓器包括第一原邊繞組以及第二原邊繞組，所述第一脈衝驅動信號由所述第一原邊繞組輸入，所述第二脈衝驅動信號由所述第二原邊繞組輸入。
4.根據權利要求2或3所述的隔離驅動電路，其特徵在於，所述第一脈衝驅動信號的頻率和所述第二脈衝驅動信號的頻率相同，所述第一脈衝驅動信號的佔空比和所述第二脈衝驅動信號的佔空比相同，所述第一脈衝驅動信號的高電平時間和所述第二脈衝驅動信號的高電平時間前後銜接，或所述第二脈衝驅動信號的高電平時間和所述第一脈衝驅動信號的高電平時間前後銜接。
5.根據權利要求4所述的隔離驅動電路，其特徵在於， 當所述第一脈衝驅動信號的高電平時間和所述第二脈衝驅動信號的高電平時間前後銜接時，所述第二脈衝驅動信號由低電平開始轉換為高電平的時間點早於等於所述第一脈衝驅動信號由高電平開始轉換為低電平的時間點； 當所述第二脈衝驅動信號的高電平時間和所述第一脈衝驅動信號的高電平時間前後銜接時，所述第一脈衝驅動信號由低電平開始轉換為高電平的時間點早於等於所述第二脈衝驅動信號由高電平開始轉換為低電平的時間點。
6.根據權利要求I所述的隔離驅動電路，其特徵在於， 所述隔離驅動變壓器包括第一副邊繞組以及第二副邊繞組； 所述脈衝驅動信號轉換電路包括 第一輸出電路，用於當所述第二脈衝驅動信號為高電平時，輸出第一高電平信號，當所述第二脈衝驅動信號為低電平時，輸出第一低電平信號； 第二輸出電路，用於當所述第一脈衝驅動信號為高電平時，輸出第二高電平信號，當所述第一脈衝驅動信號為低電平時，輸出第二低電平信號；以及 或門電路，包括第一輸入端、第二輸入端以及輸出端；用於當所述第一輸出電路輸出所述第一低電平信號，同時所述第二輸出電路輸出所述第二低電平信號時，輸出低電平驅動信號；否則輸出高電平驅動信號； 所述第一輸出電路的一端和所述第一副邊繞組連接，所述第一輸出電路的另一端與所述或門電路的第一輸入端連接；所述第二輸出電路的一端和所述第二副邊繞組連接，所述第二輸出電路的另一端與所述或門電路的第二輸入端連接。
7.根據權利要求6所述的隔離驅動電路，其特徵在於，所述第一輸出電路包括 第一充放電電路，用於縮短所述第一高電平信號的上升沿的時間，延長所述第一高電平信號的下降沿的時間；以及 第一箝位電路，用於對所述第一低電平信號進行箝位。
8.根據權利要求6所述的隔離驅動電路，其特徵在於，所述第二輸出電路包括 第二充放電電路，用於縮短所述第二高電平信號的上升沿的時間，延長所述第二高電平信號的下降沿的時間；以及 第二箝位電路，用於對所述第二低電平信號進行箝位。
9.根據權利要求6所述的隔離驅動電路，其特徵在於， 所述隔離驅動變壓器還包括第一備用副邊繞組以及第二備用副邊繞組； 所述脈衝驅動信號轉換電路還包括 第一備用輸出電路，用於當所述第二脈衝驅動信號為高電平時，輸出第一高電平信號，當所述第二脈衝驅動信號為低電平時，輸出第一低電平信號；以及 第二備用輸出電路，用於當所述第一脈衝驅動信號為高電平時，輸出第二高電平信號，當所述第一脈衝驅動信號為低電平時，輸出第二低電平信號； 所述第一備用輸出電路的一端與所述第一備用副邊繞組連接，所述第一備用輸出電路的另一端與所述或門電路的第一輸入端連接；所述第二備用輸出電路的一端和所述第二備用副邊繞組連接，所述第二備用輸出電路的另一端與所述或門電路的第二輸入端連接。
10.根據權利要求I所述的隔離驅動電路，其特徵在於，所述隔離驅動電路包括用於防止所述隔離驅動變壓器的直流偏磁現象的防直流偏磁電路，所述防直流偏磁電路分別與所述雙端激勵信號驅動控制電路和所述隔離驅動變壓器連接； 所述防直流偏磁電路包括第一電阻和第一電容，所述第一電阻的一端分別與所述第一電容的一端和所述脈衝驅動信號轉換電路連接，所述第一電阻的另一端分別與所述第一電容的另一端和所述隔離驅動變壓器連接。
全文摘要
本發明涉及一種隔離驅動電路，其包括隔離驅動變壓器；用於產生第一脈衝驅動信號和第二脈衝驅動信號的雙端激勵信號驅動控制電路以及用於將所述副邊繞組的輸出信號轉換為驅動信號的脈衝驅動信號轉換電路，該驅動信號用於驅動相應的功率開關管。本發明的隔離驅動電路可避免由於隔直電容和驅動變壓器勵磁電感產生諧振。
文檔編號H02M1/088GK102916570SQ20121036494
公開日2013年2月6日 申請日期2012年9月27日 優先權日2012年9月27日
發明者胡祖榮 申請人:深圳市安能能源技術有限公司