一种降压式信号转换驱动电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型供一种降压式信号转换驱动电路，将输入负电压逆变为交流输出，包括驱动信号DRA和驱动信号DRB，第一驱动转换电路和第二驱动转换电路、第三驱动转换电路、第四驱动转换电路，全桥电路；第一驱动转换电路和第三驱动转换电路为将驱动信号DRA放大的镜像电路；第二驱动转换电路和第四驱动转换电路为将驱动信号DRB放大的镜像电路；全桥电路的两个开关管的漏极分别接地，另外两个开关管的源极分别接输入的负电压。本实用新型有益效果为，在负电压场合下，采用三级管降压信号转化方式，将互补的DRA、DRB驱动转化为全桥驱动信号，同时，此方案仅使用了价格便宜的三极管完成驱动，成本极低。
【专利说明】
_种降压式信号转换驱动电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种降压式信号转化驱动电路。
【背景技术】
[0002]负电压在工业领域得到越来越多的运用。由于其电压比大地低。在电子流向上可以留至大地，避免过多的电子流向设备，提高设备可靠性。同时，在雷击时，由于电压比大地低，电流无法从负端流向正端，无法形成回路，进而保护设备安全。此外负电压与通电线路外的负离子无法形成电流，可大幅度减少因时间长引起的线路老化问题。在工业场所，负电压运用越来越广。各种负电压场合的运用电路结构也随着发展。
[0003]目前，常规全桥驱动主要有两种方式:1、自举升压驱动方式。2、隔离驱动方式。
[0004]但自举升压驱动方式不适合在负电压运用场合，而隔离驱动方式由于需要隔离，成本价格昂贵。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的就是针对上述情况，提供一种降压信号转化驱动电路。通过降压方式驱动全桥电路，同时成本价格比传统的隔离驱动方式明显降低。
[0006]本实用新型为实现其技术目的所采用的技术方案是:一种降压式信号转换驱动电路，将输入负电压逆变为交流输出，包括驱动信号DRA和驱动信号DRB，第一驱动转换电路和第二驱动转换电路、第三驱动转换电路、第四驱动转换电路，全桥电路;所述的驱动信号DRA和驱动信号DRB为一组互补驱动信号；所述的第一驱动转换电路和第三驱动转换电路为将驱动信号DRA放大的镜像电路;所述的第二驱动转换电路和第四驱动转换电路为将驱动信号DRB放大的镜像电路;所述的第一驱动转换电路和第二驱动转换电路分别驱动所述的全桥电路的第一开关管和第二开关管;所述的第三驱动转换电路和第四驱动转换电路分别驱动所述的全桥电路的第三开关管和第四开关管;所述的全桥电路的第一开关管、第二开关管的漏端分别接地，第三开关管、第四开关管的源极分别接输入的负电压。
[0007]本实用新型有益效果为，在负电压场合下，采用三级管降压信号转化方式，将互补的DRA、DRB驱动转化为全桥驱动信号，同时，此方案仅使用了价格便宜的三极管完成驱动，成本极低，有效提升产品竞争力，特别对低价位产品而言，成本降低幅度百分比尤为可观。
[0008]进一步的，上述的降压式信号转换驱动电路中:所述的全桥电路包括MOS管Q2、M0S管Q3、M0S管Q4、M0S管Q5分别组成对称的第一臂、第二臂、第三臂和第四臂;MOS管Q2、M0S管Q3的漏极接地(GND)、MOS管Q4和MOS管Q5的源极接负电压(HV-)，在地(GND)与负电压(HV-)之间依次串连有电阻R4、电阻R17、稳压管ZD3;在稳压管ZD3两端并联有电容C13。
[0009]进一步的，上述的降压式信号转换驱动电路中:在每个臂的MOS管的栅极分别连接有驱动电阻和下拉电阻，所述的驱动电阻的另一端接与其相连的驱动转换电路的输出端；下拉电阻另一端接MOS管的源极。
[0010]进一步的，上述的降压式信号转换驱动电路中:所述的第一驱动转换电路包括三极管Q7、三极管Q8、三极管Q9和三极管Ql 5、二极管D5、稳压管ZD2;所述的三极管Q7为NPN型三极管、三极管Q8、三极管Q9和三极管Q15都是PNP型三极管；驱动信号DRA通过限流电阻RlO接入所述的三极管Q7的基极、三极管Q7的发射极接地，三极管Q7的集电极通过电阻R3接三极管Q8的基极、三极管Q8的基极通过基极电阻R2接三极管Q8的发射极同时接直流稳压电源的输出端，三极管Q8的集电极接三极管Q9的基极，三极管Q9的发射极接直流稳压电源的输出端，三极管Q9的集电极接三极管Q15的基极、三极管Q15的发射极与基极之间接二极管D5，二极管D5的阳极接三极管Q15的基极，在三极管Q15的基极与发射之间接有电阻R15，15V的稳压管ZD2连接在三极管Q15的集电极与发射极之间，二极管D5的负极输出构成第一驱动转换电路的输出端DR2。
[0011]进一步的，上述的降压式信号转换驱动电路中:所述的第三驱动转换电路包括三极管Q14、三极管Q16和三极管Q21、稳压管ZD5;所述的三极管Q14、三极管Q16为PNP三极管，三极管Q21为NPN三极管；驱动信号DRA通过限流电阻R13接三极管Q14的发射极，在三极管Ql 4的发射极与基极之间接电容C12，三极管Q14的基极接地，三极管Q14的集电极分别接三极管Q21和三极管Q16的基极，三极管Q21的集电极接ZD3负极(V)，三极管Q21的发射极接三极管Q16的发射极，三极管Q16的集电极与发射极之间接稳压管ZD5，三极管Ql 6的发射极输出构成第三驱动转换电路的输出端DR4。
[0012]以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的原理框图。
[0014]图2为本实用新型实施例1的电路原理框图。
[0015]图3为本实用新型实施例1的第一、三驱动转换电路原理图。
[0016]图4为本实用新型实施例1的第二、四驱动转换电路原理图。
[0017]图5为本实用新型实施例1的电路原理图。
【具体实施方式】
[0018]本实施例是一种运用于负电压下的低成本全桥驱动电路。成本低、性能可靠，尤其适合运用于低频全桥。
[0019]如图1框架图所示，本实用新型包括信号转化驱动部分、全桥部分两个主要部分。
[0020]信号转化驱动部分由四个模块组成，分别是第一驱动转换电路和第二驱动转换电路以及第三、第四驱动转换电路，全桥电路为四个MOS管组成的四个臂如图2所示。
[0021 ]第一驱动转换电路模块的输入信号为DRA，输出信号DR2，如图3所不，第一驱动转换电路模块包括三极管Q7、三极管Q8、三极管Q9和三极管Q15、二极管D5、稳压管ZD2;所述的三极管Q7为NPN型三极管型号是MMBT3904LT1G、三极管Q8、三极管Q9和三极管Q15都是PNP型三极管；三极管Q8的型号是MMBT3906LT1G，三极管Q9的型号是FMMT560TA，三级管Q15的型号是MMBT3906LT1G，驱动信号DRA通过限流电阻RlO接入所述的三极管Q7的基极、三极管Q7的发射极接地，三极管Q7的集电极通过电阻R3接三极管Q8的基极、三极管Q8的基极通过基极电阻R2接三极管Q8的发射极同时接直流稳压电源的输出端，三极管Q8的集电极接三极管Q9的基极，三极管Q9的发射极接直流稳压电源的输出端，三极管Q9的集电极接三极管Ql 5的基极、三极管Q15的发射极与基极之间接二极管D5，二极管D5的阳极接三极管Q15的基极，二极管D5型号为BAV70LT。在三极管Q15的基极与集电之间接有电阻R15，15V的稳压管ZD2连接在三极管Ql5的集电极与发射极之间，二极管D5的负极输出构成第一驱动转换电路的输出端DR2。本实施例中，限流电阻RlO的阻值大小为4.7K，电阻Rl I的阻值为6.8K，电阻R3阻值为101(，电阻1?2阻值为11(，电阻1?14阻值为751(。
[0022]第二驱动转换电路模块与第一驱动转换电路模块完全镜像，不同的是输入信号为DRB，输出信号为DR3。如图5所示，使用的三极管分别是Q19、Q12、Q11和QlO，稳压管子ZD4和二极管D6与上面的三极管Q7、三极管Q8、三极管Q9和三极管Q15、二极管D5、稳压管ZD2相对应。
[0023]第三驱动转换电路包括三极管Q14、三极管Q16和三极管Q21、稳压管ZD5;三极管Q14、三极管Q16为PNP三极管，三极管Q21均为NPN三极管;三级管Q14的型号是FMMT560TA，三极管Q16的型号为MMBT3906LT1G，三级管Q21的型号是MMBT3904LT1。驱动信号DRA通过限流电阻R13接三极管Q14的发射极，在三极管Q14的发射极与基极之间接电容C12，C12电容值为104PF，三极管Q14的基极接地，三极管Q14的集电极分别接三极管Q21和三极管Q16的基极，三极管Q21的集电极接ZD3负极信号(V)，三极管Q21的发射极接三极管Q16的发射极，三极管Ql 6的集电极与发射极之间接稳压管ZD5，三极管Ql 6的发射极输出构成第三驱动转换电路的输出端DR4ο本实施例中，限流电阻Rl3阻值6.8K。
[0024]第四驱动转换电路模块与第三驱动转换电路模块完全镜像，不同之处为输入是DRB，输出DR5。其中利用三极管Q17、Q18和Q21。
[0025]本实施例中如图5所示，驱动转换电路模块输入信号为DRA、DRB，输出信号为DR2、DR3、DR4、DR5。其中DRA与DRB为一组互补驱动信号，DRA导通时，DRB关闭，DRA关闭时，DRB导通。当DRA为高电平时，DR2、DR5为高电平，DRB为低电平，DR3、DR4为低电平。第一驱动转换电路模块与第四驱动转换电路模块驱动的对应MOS管导通。第二驱动转换电路模块与第三驱动转换电路模块驱动对应的MOS管关闭。当DRA为低电平时，DR2、DR5为低电平，DRB为高电平，DR3、DR4为高电平。模块I与模块4驱动的对应MOS管关闭。模块2与模块3对应的MOS管导通。维持信号DRA及DRB高低电平的转化，第一驱动转换电路模块与第四驱动转换电路模块；第二驱动转换电路模块与第三驱动转换电路模块驱动两两交替导通。
[0026]本实施例中全桥部分由皿)3管02、03、04、05，电容(:11、(:14、037、038，电阻1?0、1?76、1?31、1?78、1?18、1?79、1?32、1?77组成。02、037、1?0、1?76组成左侧上桥壁与驱动01?2连接。其中，电容C37并联于Q2的漏极和源极之间，电阻R76并联于MOS管Q2的源极与栅极，电阻R30为驱动限流电阻，连接DR2与MOS管Q2栅极。MOS管Q2漏极连接GND，G2源极连接0UT2J0S管Q3、电容(:11、电阻1?78、电阻1?31组成右侧上桥壁与驱动01?3连接，]/103管04、电容038、电阻1?32、电阻R77组成左侧下桥壁与DR4连接，MOS管Q5、电容C14、电阻Rl 8、电阻R79组成右侧下桥壁与DR5连接。左右上下桥壁的所有参数——对应相同。其中MOS管型号为IRF840、电容为102/1KV、驱动电阻为20R，下拉电阻为10K。
[0027]全桥电路的桥壁与DR2、DR3、DR4、DR5连接，左侧上桥壁与右侧下桥壁同步导通与关闭，右侧上桥壁与左侧下桥壁同步导通与关闭。两组对角桥壁交错导通，最终在左右桥壁中点的OUTl、0UT2呈现交替高低电平的方波输出。
[0028]综合上述情况，本实用新型的收益为，在负电压场合下，采用三级管降压信号转化方式，将互补的DRA、DRB驱动转化为全桥驱动信号，同时，此方案仅使用了价格便宜的三级管完成驱动，成本极低，有效提升产品竞争力，特别对低价位产品而言，成本降低幅度百分比尤为可观。
【主权项】
1.一种降压式信号转换驱动电路，将输入负电压(HV—)逆变为交流输出，其特征在于:包括驱动信号DRA和驱动信号DRB，第一驱动转换电路和第二驱动转换电路、第三驱动转换电路、第四驱动转换电路，全桥电路； 所述的驱动信号DRA和驱动信号DRB为一组互补驱动信号； 所述的第一驱动转换电路和第三驱动转换电路为将驱动信号DRA放大的镜像电路； 所述的第二驱动转换电路和第四驱动转换电路为将驱动信号DRB放大的镜像电路； 所述的第一驱动转换电路和第二驱动转换电路分别驱动所述的全桥电路的第一开关管和第二开关管； 所述的第三驱动转换电路和第四驱动转换电路分别驱动所述的全桥电路的第三开关管和第四开关管； 所述的全桥电路的第一开关管、第二开关管的漏极分别接地(GND)，第三开关管、第四开关管的源极分别接输入的负电压(HV—)。2.根据权利要求1所述的降压式信号转换驱动电路，其特征在于:所述的全桥电路包括MOS管Q2、M0S管Q3、M0S管Q4、M0S管Q5分别组成对称的第一臂、第二臂、第三臂和第四臂;MOS管Q2、M0S管Q3的漏极接地(6仰)、105管04和皿^管05的源极接负电压(取一)，在地(6仰)与负电压(HV—)之间依次串连有电阻R4、电阻Rl 7、稳压管ZD3 ；在稳压管ZD3两端并联有电容C13。3.根据权利要求2所述的降压式信号转换驱动电路，其特征在于:在每个臂的MOS管的栅极分别连接有驱动电阻和下拉电阻，所述的驱动电阻的另一端接与其相连的驱动转换电路的输出端;下拉电阻另一端接MOS管的源极。4.根据权利要求1所述的降压式信号转换驱动电路，其特征在于: 所述的第一驱动转换电路包括三极管Q7、三极管Q8、三极管Q9和三极管Ql 5、二极管D5、稳压管ZD2 ； 所述的三极管Q7为NPN型三极管、三极管Q8、三极管Q9和三极管Q15都是PNP型三极管； 驱动信号DRA通过限流电阻RlO接入所述的三极管Q7的基极、三极管Q7的发射极接地，三极管Q7的集电极通过电阻R3接三极管Q8的基极、三极管Q8的基极通过基极电阻R2接三极管Q8的集电极同时接直流稳压电源(VCC)的输出端，三极管Q8的集电极接三极管Q9的基极，三极管Q9的发射极接直流稳压电源(VCC)的输出端，三极管Q9的集电极接三极管Ql 5的基极、三极管Q15的发射极与基极之间接二极管D5，二极管D5的阳极接三极管Q15的基极，在三极管Q15的基极与发射之间接有电阻R15，15V的稳压管ZD2连接在三极管Q15的集电极与集电极之间，二极管D5的负极输出构成第一驱动转换电路的输出端DR2。5.根据权利要求1所述的降压式信号转换驱动电路，其特征在于: 所述的第三驱动转换电路包括三极管Q14、三极管16和三极管21、稳压管ZD5; 所述的三极管Q14、三极管Q16为PNP三极管，三极管Q21为NPN三极管； 驱动信号DRA通过限流电阻R13接三极管Q14的发射极，在三极管Q14的发射极与基极之间接电容C12，三极管Q14的基极接地(GND)，三极管Q14的集电极分别接三极管Q21和三极管Q16的基极，三极管Q21的集电极ZD3负极信号(V)，三极管Q21的发射极接三极管Q16的发射极，三极管Ql 6的集电极与发射极之间接15V的稳压管ZD5，三极管Q16的发射极输出构成第三驱动转换电路的输出端DR4。
【文档编号】H02M7/5387GK205693578SQ201620610735
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月21日 公开号201620610735.0, CN 201620610735, CN 205693578 U, CN 205693578U, CN-U-205693578, CN201620610735, CN201620610735.0, CN205693578 U, CN205693578U
【发明人】李少卿, 蒋中为
【申请人】深圳市电王科技有限公司