电压变换电路的驱动电路、电压变换系统及电子设备的制作方法

1.本技术属于电路技术领域，尤其涉及一种电压变换电路的驱动电路、电压变换系统及电子设备。


背景技术：

2.储能电源内设置有电压变换电路，也即充电和放电可以通过一个电路实现，此时充电插头和放电插头都连接至电压变换电路的同侧，电压变换电路的另一侧与电池连接；电压变换电路包括pfc电路(power factor correction，pfc)和谐振变换电路，对于电压变换电路而言，交流电输入侧为高压侧，而储能设备的电池侧则为低压侧，也即谐振变换电路连接电池的一侧为低压侧。
3.在高压侧以及低压侧均设置有采样电路，如果高压侧采样电路和低压侧采样电路均接地连接，会使得高压侧和低压侧之间会形成电流回路，存在漏电流的风险。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种电压变换电路的驱动电路、电压变换系统及电子设备，可以解决高压侧采样电路和低压侧采样电路共同接地连接，存在漏电流的问题。
5.本技术实施例的第一方面提供了一种电压变换电路的驱动电路，所述电压变换电路包括ac/dc变换电路和dc/dc变换电路；所述驱动电路包括第一主控电路、第二主控电路以及隔离通信电路；
6.所述第一主控电路连接所述dc/dc变换电路，用于采集所述dc/dc变换电路的第一电参数；所述第一主控电路还用于对所述dc/dc变换电路进行驱动控制；
7.所述第二主控电路连接所述ac/dc变换电路，用于采集所述ac/dc变换电路的第二电参数；所述第二主控电路还用于对所述ac/dc变换电路进行驱动控制；
8.所述隔离通信电路连接于所述第一主控电路和所述第二主控电路之间，用于实现所述第一主控电路和所述第二主控电路之间的隔离通信，以将所述第一电参数传输至所述第二主控电路，或者将所述第二电参数输出至所述第一主控电路。
9.在一个实施例中，所述隔离通信电路包括：
10.第一接收单元，与所述第一主控电路连接，用于接收所述第一主控电路输出的所述第一电参数；
11.第一隔离单元，与所述第一接收单元连接，用于对所述第一电参数进行电气隔离，并生成对应的第一隔离信号；
12.第一发送单元，分别与所述第一隔离单元和所述第二主控电路连接，用于根据所述第一隔离信号生成对应的第一隔离转换信号发送至所述第二主控电路。
13.在一个实施例中，所述第一接收单元包括：第一接收接口和第四电阻；
14.所述第一接收接口串联于所述第一主控电路和所述第一隔离单元的第二端之间，
所述第四电阻串联于所述第一隔离单元的第一端和第一电源之间。
15.在一个实施例中，所述第一发送单元包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、开关管以及第一发送接口；
16.所述第一发送接口与所述第二主控电路连接，所述第一发送接口还串联所述第一电阻后与所述第一隔离单元的第四端连接，所述第一隔离单元的第四端还与第二电源连接，所述开关管的第一端与所述第一发送接口连接，所述开关管的第二端接地，所述开关管的控制端串联所述第二电阻后与所述第一隔离单元的第三端连接，所述第三电阻并联于所述开关管的控制端与所述开关管的第二端之间。
17.在一个实施例中，所述开关管为npn三极管；所述npn三极管的基极作为所述开关管的控制端，所述npn三极管的集电极作为所述开关管的第一端，所述npn三极管的发射极作为所述开关管的第二端。
18.在一个实施例中，所述第一隔离单元包括：第一光耦隔离器；所述第一光耦隔离器的第一端与所述第一隔离单元的第一端连接，所述第一光耦隔离器的第二端与所述第一隔离单元的第二端连接，所述第一光耦隔离器的第三端与所述第一隔离单元的第三端连接，所述第一光耦隔离器的第四端与所述第一隔离单元的第四端连接。
19.在一个实施例中，所述隔离通信电路还包括：
20.第二接收单元，与所述第二主控电路连接，用于接收所述第二主控电路输出的所述第二电参数；
21.第二隔离单元，与所述第二接收单元连接，用于对所述第二电参数进行电气隔离，并生成对应的第二隔离信号；
22.第二发送单元，分别与所述第二隔离单元和所述第一主控电路连接，用于根据所述第二隔离信号生成对应的第二隔离转换信号发送至所述第一主控电路。
23.本技术实施例的第二方面提供了一种电压变换系统，包括电压变化电路及其驱动电路，所述述电压变换电路包括ac/dc变换电路和dc/dc变换电路；所述驱动电路为如上述任一项所述的驱动电路。
24.在一个实施例中，所述dc/dc变换电路为谐振电压变换电路，用于对直流-直流电压进行变换。
25.本技术实施例的第三方面提供了一种电子设备，包括如上述所述的电压变换系统。
26.本技术实施例提供了一种电压变换电路的驱动电路、电压变换系统及电子设备，其中，电压变换电路包括ac/dc变换电路和dc/dc变换电路；驱动电路包括第一主控电路、第二主控电路以及隔离通信电路；第一主控电路连接dc/dc变换电路，第一主控电路用于采集dc/dc变换电路的第一电参数；第一主控电路还用于对dc/dc变换电路进行驱动控制；第二主控电路连接ac/dc变换电路，第二主控电路用于采集ac/dc变换电路的第二电参数；第二主控电路还用对ac/dc变换电路进行驱动控制；隔离通信电路连接于第一主控电路和第二主控电路之间，隔离通信电路用于实现第一主控电路和第二主控电路之间的隔离通信，以将第一电参数传输至第二主控电路，或者将第二电参数输出至第一主控电路。上述驱动电路中第一主控电路和第二主控电路之间通过隔离通信电路进行隔离通信，从而能够实现对ac/dc变换电路和dc/dc变换电路的隔离驱动控制，实现不同电压侧之间的相互隔离，以避
免漏电流的产生。
附图说明
27.图1是本技术一个实施例提供的驱动电路的结构示意图；
28.图2是本技术另一个实施例提供的驱动电路的结构示意图；
29.图3是本技术另一个实施例提供的驱动电路的结构示意图；
30.图4是本技术一个实施例提供的隔离通信电路的电路原理具体示意图；
31.图5是本技术另一个实施例提供的驱动电路的结构示意图。
具体实施方式
32.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
33.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
34.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
35.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
36.储能电源内设置有电压变换电路，该电压变化电路可以为单向充电或者单向放电电路，也可以为双向充放电电路，也即充电和放电可以通过一个电路实现，此时充电插头和放电插头都连接至电压变换电路的同侧，电压变换电路的另一侧与电池连接。电压变换电路包括ac/dc变换电路以及dc/dc变换电路。ac/dc变换电路用于实现交直流电压变换，在一实施例中，ac/dc变换电路可以为功率校正电路(power factor correction，pfc)电路。dc/dc变换电路用于实现直流-直流电压变换，在一实施例中，dc/dc变换电路可以为谐振变换电路。对于电压变换电路而言，交流电输入侧为高压侧，而储能设备的电池侧则为低压侧。为了实现对ac/dc变换电路以及dc/dc变换电路的输出控制，ac/dc变换电路以及dc/dc变换电路均设置有采样电路，此时如果ac/dc变换电路采样电路和dc/dc变换电路采样电路共地连接，则使得ac/dc变换电路和dc/dc变换电路之间会形成电流回路，存在产生漏电流的风险。
37.为了解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种电压变换电路的驱动电路，参考图1、图2所示，电压变换电路100包括ac/dc变换电路101和dc/dc变换电路102。驱动电路包括第一主控电路10、第二主控电路30以及隔离通信电路20。
38.具体的，第一主控电路10连接dc/dc变换电路102，第一主控电路10用于采集dc/dc
变换电路102的第一电参数，第一主控电路10还用于对dc/dc变换电路102进行驱动控制。第二主控电路30连接ac/dc变换电路101，第二主控电路30用于采集ac/dc变换电路101的第二电参数，第二主控电路30还用于对ac/dc变换电路101进行驱动控制。隔离通信电路20连接于第一主控电路10和第二主控电路30之间，隔离通信电路20用于实现第一主控电路10和第二主控电路30之间的隔离通信，以将第一电参数传输至第二主控电路30，或者将第二电参数输出至第一主控电路10。
39.在本实施例中，第一主控电路10用于采集dc/dc变换电路102的第一电参数，并对dc/dc变换电路102进行驱动控制。例如，第一主控电路10采集第一电参数，第二主控电路30采集第二电参数。在本实施例中，第一主控电路10采集的第一电参数包括：dc/dc变换电路102输出的电压和电流。第二主控电路30采集的第二电参数包括：ac/dc变换电路101的外接电源的电压(例如交流电电压)以及直流母线电压。
40.在本实施例中，第一主控电路10根据采样得到的dc/dc变换电路102输出的电压和电流，以及经过隔离通信电路20反馈过来的ac/dc变换电路101的交流电电压和直流母线电压，及时调整dc/dc变换电路102中mos管的占空比以及频率，以实现对mos管的开关控制，进而调节dc/dc变换电路102输出的电压和电流。
41.可以理解的是，第二主控电路30根据采样得到的ac/dc变换电路101的交流电电压和直流母线电压和第一主控电路10反馈回来的dc/dc变换电路102输出的电压和电流，及时调整ac/dc变换电路101中的mos管的占空比以及频率，以调节直流母线电压。
42.在一个实施例中，参考图2所示，ac/dc变换电路101包括：第一电感l1、第五电阻r5、直流母线电容c1、第一开关管q1、第二开关管q2、第三开关管q3以及第四开关管q4。
43.具体的，第一电感l1串联与第一开关管q1的第二端和交流电vac的正极之间，第一开关管q1的第二端与第二开关管q2的第一端连接，第二开关管q2的第二端与第四开关管q4的第二端共接于dc/dc变换电路102的第一正极端，第一开关管q1的第一端与第三开关管q3的第一端共接于dc/dc变换电路102的第一负极端，第三开关管q3的第二端与第四开关管q4的第一端串联第五电阻r5后与交流电vac的负极连接，直流母线电容c1并联于第三开关管q3的第一端和第四开关管q4的第二端之间。第一开关管q1、第二开关管q2、第三开关管q3以及第四开关管q4组成全桥电路，以完成交直流变换。
44.在本实施例中，第二主控电路30通过调节第一开关管q1、第二开关管q2、第三开关管q3以及第四开关管q4的占空比以及频率，以调节ac/dc变换电路101的输出电压。
45.当ac/dc变换电路101用于将交流转换为直流时，输出电压为直流母线电压，如果ac/dc变换电路101用于将直流变换为交流时，其输出电压为交流电压。在一个实施例中，参考图2所示，dc/dc变换电路102为llc谐振电路，包括：第五开关管q5、第六开关管q6、第七开关管q7、第八开关管q8、第九开关管q9、第十开关管q10、第十一开关管q11、第十二开关管q12、第二电感l2、第二电容c2、第一变压器tr、第三电容c3以及第七电阻r7，其中，负载用第六电阻r6来表示，负载可以为需要的充电的电池或者其他电子设备。
46.具体的，第五开关管q5的第一端与第七开关管q7的第一端共接于ac/dc变换电路101，第六电阻r6的第二端与第八电阻的第二端共接于ac/dc变换电路101。第五开关管q5的第二端与第六开关管q6的第一端串联第二电感l2后与第一变压器tr的原边侧的第一端连接，第七开关管q7的第二端与第八开关管q8的第一端串联第二电容c2后与第一变压器tr的
原边侧的第二端连接。第九开关管q9的第一端与第十一开关管q11的第一端与负载r6的正极连接，第十开关管q10的第二端与第十二开关管q12的第二端串联第七电阻r7后与负载r6的负极连接；第三电容c3并联于第十一开关管q11的第一端和第十二开关管q12的第二端之间，第九开关管q9的第二端与第十开关管q10的第一端共接于第一变压器tr的副边侧的第一端，第十一开关管q11的第二端与第十二开关管q12的第一端共接于第一变压器tr的副边侧的第二端。
47.在本实施例中，第一主控电路10通过调节第五开关管q5、第六开关管q6、第七开关管q7、第八开关管q8、第九开关管q9、第十开关管q10、第十一开关管q11以及第十二开关管q12的占空比以及频率，以调节dc/dc变换电路102输出的电压和电流。
48.在本实施例中，隔离通信电路20连接于第一主控电路10和第二主控电路30之间，用于实现第一主控电路10和第二主控电路30之间的隔离通信，隔离通信电路20还用于将第一电参数处理并传输至第二主控电路30，使得第二主控电路30对ac/dc变换电路101进行驱动控制，或者将第二电参数处理并输出至第一主控电路10，使得第一主控电路10对dc/dc变换电路102进行驱动控制。通过设置隔离通信电路20对第一主控电路10和第二主控电路30进行隔离通信，避免产生漏电流的风险。
49.在一个实施例中，参考图3所示，隔离通信电路20包括：第一接收单元21、第一隔离单元22以及第一发送单元23。
50.具体的，第一接收单元21与第一主控电路10连接，第一接收单元21用于接收第一主控电路10输出的第一电参数。第一隔离单元22与第一接收单元21连接，第一隔离单元22用于对第一电参数进行电气隔离，并生成对应的第一隔离信号。第一发送单元23分别与第一隔离单元22和第二主控电路30连接，第一发送单元23用于根据第一隔离信号生成对应的第一隔离转换信号发送至第二主控电路30。
51.在本实施例中，第一主控电路10采集dc/dc变换电路102的第一电参数，将第一电参数发送至第一接收单元21，第一接收单元21将第一电参数发送至第一隔离单元22，第一隔离单元22对第一电参数进行电气隔离，生成第一隔离信号。第一发送单元23用于将第一隔离信号生成对应的第一隔离转换信号，并发送至第二主控电路30，以使得第二主控电路30根据自身采样到的参数以及接收到的参数进行驱动控制。
52.在一个实施例中，参考图4所示，第一接收单元21包括：第一接收接口和第四电阻r4。
53.具体的，第一接收接口串联于第一主控电路10和第一隔离单元22的第二端之间，第四电阻r4串联于第一隔离单元22的第一端和第一电源之间。在本实施例中，第一接收接口用于接收第一主控电路10采集的dc/dc变换电路102的第一电参数，第四电阻r4用于对第一电源进行限流处理。其中，第一电源为3.3v。
54.在一个实施例中，参考图4所示，第一发送单元23包括：第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、开关管q13以及第一发送接口。
55.具体的，第一发送接口与第二主控电路30连接，第一发送接口还串联第一电阻r1后与第一隔离单元22的第四端连接，第一隔离单元22的第四端还与第二电源连接，开关管q13的第一端与第一发送接口连接，开关管q13的第二端接地，开关管q13的控制端串联第二电阻r2后第一隔离单元22的第三端连接，第三电阻r3并联于开关管q13的控制端与开关管
q13的第二端之间。其中，第二电源为3.3v。
56.在本实施例中，第二电阻r2和第三电阻r3用于对开关管q13控制端的电压进行分压处理，第一电阻r1用于对第二电源的电流进行限流处理。例如，当第一电参数为低电平信号时，第一隔离单元22导通，从而使得开关管q1导通，进而将第一发送接口处的电平拉低，也即使得第二主控电路30接收到低电平的信号。当第一电参数为高电平信号时，第一隔离单元22断开，此时开关管q13截至，第二电源将3.3v电压信号经过第一电阻r1输出至第一发送接口，使得第二主控电路30接收到高电平的信号。
57.在一个实施例中，参考图4所示，开关管q13为npn三极管，该npn三极管的基极作为该开关管q13的控制端，该npn三极管的集电极作为该开关管q13的第一端，该npn三极管的发射极作为开关管q13的第二端。
58.在一个实施例中，参考图3所示，第一隔离单元22包括：第一光耦隔离器u1。
59.具体的，第一光耦隔离器u1的第一端与第一隔离单元22的第一端连接，第一光耦隔离器u1的第二端与第一隔离单元22的第二端连接，第一光耦隔离器u1的第三端与第一隔离单元22的第三端连接，第一光耦隔离器u1的第四端与第一隔离单元22的第四端连接。在本实施例中，第一光耦隔离器u1用于实现第一主控电路10和第二主控电路30之间的隔离通信，以将第一电参数传输至第二主控电路30，或者将第二电参数输出至第一主控电路10。通过设置第一光耦隔离器u1可以对第一主控电路10和第二主控电路30进行隔离通信，实现高压侧和低压侧之间的隔离，从而避免产生漏电流的风险。
60.在一个实施例中，第一光耦隔离器u1是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器(例如红外线发光二极管led)与受光器(例如光敏半导体管、光敏电阻)封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接收光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”控制。第一光耦隔离器u1具有信号单向传输，输入端与输出端完全实现了电气隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定等优点。
61.在一个实施例中，第二主控电路30根据第一隔离转换信号以及第二电参数对ac/dc变换电路101进行驱动控制。
62.具体的，第一电参数通过隔离通信电路20处理生成第一隔离转换信号并传输至第二主控电路30，第二主控电路30将根据第一隔离转换信号与采样得到的第二电参数对ac/dc变换电路101进行驱动控制。比如，第二主控电路30通过调整ac/dc变换电路101中mos管的占空比，来调节ac/dc变换电路101的交流电电压以及直流母线电压。
63.在一个实施例中，参考图5所示，隔离通信电路20还包括：第二接收单元24、第二隔离单元25以及第二发送单元26。
64.具体的，第二接收单元24与第二主控电路30连接，第二接收单元24用于接收第二主控电路30输出的第二电参数。第二隔离单元25与第二接收单元24连接，第二隔离单元25用于对第二电参数进行电气隔离，并生成对应的第二隔离信号。第二发送单元26分别与第二隔离单元25和第一主控电路10连接，第二发送单元26用于根据第二隔离信号生成对应的第二隔离转换信号发送至第一主控电路10。
65.在本实施例中，参考图5所示，第二接收单元24的具体电路与第一接收单元21相同，第二隔离单元25与第一隔离单元22的具体电路相同，第二发送单元26与第一发送单元23的具体电路相同。具体的，第二主控电路30采集ac/dc变换电路101的第二电参数，将第二
电参数发送至第二接收单元24，第二接收单元24将第一电参数发送至第二隔离单元25，第二隔离单元25对第二电参数进行电气隔离，生成第二隔离信号。第二发送单元26用于将第二隔离信号生成对应的第二隔离转换信号，并发送至第一主控电路10。
66.在一个实施例中，第一主控电路10根据第二隔离转换信号以及第一电参数对dc/dc变换电路102进行驱动控制。
67.具体的，第二电参数通过隔离通信电路20处理生成第二隔离转换信号并传输至第一主控电路10，第一主控电路10根据采样得到的dc/dc变换电路102输出的电压和电流，以及经过隔离通信电路20反馈过来的ac/dc变换电路101的交流电电压和直流母线电压，及时调整dc/dc变换电路102中mos管的占空比以及频率，以实现对mos管的开关控制，进而调节dc/dc变换电路102输出的电压和电流。
68.本技术实施例还提供了一种电压变换系统，包括电压变化电路及其驱动电路，电压变换电路100包括ac/dc变换电路101和dc/dc变换电路102，驱动电路为如上述任一项的驱动电路。
69.本技术实施例还提供了一种电子设备，包括如上述任一项的驱动电路；其中，电子设备可以为储能设备，例如：蓄电池、移动终端等。电子设备可以为家用电器。例如：空调、电冰箱、电视等。电子设备也可以为户外便携式电器等。
70.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
71.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示数据或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
72.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示数据的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
73.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。