用于开关桥臂的驱动电路以及开关电源的制作方法

文档序号:8907349阅读:532来源:国知局
用于开关桥臂的驱动电路以及开关电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明实施例涉及通信领域,并且更具体地,涉及一种用于开关桥臂的驱动电路以及开关电源。
【背景技术】
[0002]开关电源由于体积小、重量轻、效率高等优点,应用已越来越普及。开关桥臂广泛存在于开关电源中,有些拓扑场景还存在多组开关桥臂。要使开关桥臂正常工作,那么选择一种合适又可靠的驱动电路往往成为关键。
[0003]在开关桥臂中,为了防止上下两个桥臂同时导通(也称为直通),上下两个桥臂的驱动都需要设置死区时间(deadtime)。在现有技术中,如图1所示,由于功率回路漏感Lsl和Ls2的存在,在上管Ql关断时,Ls2的电流不能突变,初始为零,这样会导致Vsw网络负过冲,导致驱动芯片管脚Vs负压超标,这会引起驱动芯片发生闩锁,自举电容充电电压过高,进而损毁上管的供电管脚Vb。类似的情况也会发生在下管Q2关断时刻,导致Vsw网络正过冲,导致驱动芯片过应力损毁。因此桥臂驱动芯片成了开关电源可靠性的短板。

【发明内容】

[0004]本发明实施例提供一种用于开关桥臂的驱动电路,能够解决上管浮驱电路的供电管脚和地端管脚的过压问题。
[0005]第一方面,提供一种用于开关桥臂的驱动电路,包括:驱动芯片(101)、双绕组驱动变压器(102)和驱动模块(103);
[0006]所述驱动芯片(101)用于产生驱动信号,并且所述驱动芯片(101)的第一输出端和所述驱动芯片(101)的第二输出端分别与所述双绕组驱动变压器(102)的原边的第一端和第二端连接;
[0007]所述双绕组驱动变压器(102)的副边的第一端和第二端与所述驱动模块(103)的第一输入端和所述驱动模块(103)的第二输入端分别连接;
[0008]所述驱动模块(103)的第一输出端用于与所述开关桥臂的上管的栅极连接,所述驱动模块(103)的第二输出端用于与所述开关桥臂的上管的源极连接;所述驱动芯片
(101)的第二输出端用于与所述开关桥臂的下管的栅极连接;
[0009]其中,所述驱动模块(103)用于使得只有高于预设阈值的电压才能作用于所述开关桥臂的上管的栅极和源极。
[0010]结合第一方面,在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述驱动模块包括两个压降二极管VDl和VD2,两个三极管Qll和Q12,四个电阻R1、R2、R3和R4 ;
[0011]所述驱动模块的第一输入端连接压降二极管VDl的第一端,所述压降二极管VDl的第二端连接压降二极管VD2的第一端,所述压降二极管VD2的第二端连接电阻Rl的第一端,所述电阻Rl的第二端连接所述驱动模块的第一输出端;
[0012]三极管Qll的基极连接电阻R3的第一端,所述三极管Qll的发射极连接所述电阻Rl的第一端,所述三极管Qll的集电极连接电阻R4的第一端;
[0013]三极管Q12的基极连接所述电阻R4的第一端,所述三极管Q12的发射极连接所述驱动模块的第二输出端,所述三极管Q12的集电极连接电阻R2的第二端;
[0014]所述电阻R3的第一端连接所述压降二极管VDl的第二端,所述电阻R3的第二端连接所述驱动模块的第二输入端;
[0015]所述电阻R4的第二端连接所述驱动模块的第二输入端,且所述电阻R4的第二端连接所述驱动模块的第二输出端;
[0016]所述电阻R2的第一端连接所述驱动模块的第一输出端;
[0017]其中,所述预设阈值的电压与串联连接的所述压降二极管VDl和VD2的正向压降有关。
[0018]结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第二种可能的实现方式中,所述驱动芯片的上管浮驱电路地端管脚Vs与所述驱动芯片的下管地端GND连接。
[0019]结合第一方面或者第一方面的任一种可能的实现方式,在第一方面的第三种可能的实现方式中,所述开关桥臂的上管的栅极与所述开关桥臂的上管的源极之间连接电阻R5o
[0020]第二方面,提供一种开关电源,包括开关桥臂(200)和驱动电路(100)。所述开关桥臂(200)包括上管和下管;所述驱动电路(100)包括驱动芯片(101)、双绕组驱动变压器
(102)和驱动模块(103);
[0021]所述驱动芯片(101)用于产生驱动信号,并且所述驱动芯片(101)的第一输出端和所述驱动芯片(101)的第二输出端分别与所述双绕组驱动变压器(102)的原边的第一端和第二端连接;
[0022]所述双绕组驱动变压器(102)的副边的第一端和第二端与所述驱动模块(103)的第一输入端和所述驱动模块(103)的第二输入端分别连接;
[0023]所述驱动模块(103)的第一输出端与所述开关桥臂(200)的上管的栅极连接,所述驱动模块(103)的第二输出端与所述开关桥臂(200)的上管的源极连接;所述驱动芯片
(101)的第二输出端与所述开关桥臂(200)的下管的栅极连接;
[0024]其中,所述驱动模块(103)用于使得只有高于预设阈值的电压才能作用于所述开关桥臂(200)的上管的栅极和源极。
[0025]结合第二方面,在第二方面的第一种可能的实现方式中,所述驱动模块包括两个压降二极管VDl和VD2,两个三极管Qll和Q12,四个电阻R1、R2、R3和R4 ;
[0026]所述驱动模块的第一输入端连接压降二极管VDl的第一端,所述压降二极管VDl的第二端连接压降二极管VD2的第一端,所述压降二极管VD2的第二端连接电阻Rl的第一端,所述电阻Rl的第二端连接所述驱动模块的第一输出端;
[0027]三极管Qll的基极连接电阻R3的第一端,所述三极管Qll的发射极连接所述电阻Rl的第一端,所述三极管Qll的集电极连接电阻R4的第一端;
[0028]三极管Q12的基极连接所述电阻R4的第一端,所述三极管Q12的发射极连接所述驱动模块的第二输出端,所述三极管Q12的集电极连接电阻R2的第二端;
[0029]所述电阻R3的第一端连接所述压降二极管VDl的第二端,所述电阻R3的第二端连接所述驱动模块的第二输入端;
[0030]所述电阻R4的第二端连接所述驱动模块的第二输入端,且所述电阻R4的第二端连接所述驱动模块的第二输出端;
[0031]所述电阻R2的第一端连接所述驱动模块的第一输出端;
[0032]其中,所述预设阈值的电压与串联连接的所述压降二极管VDl和VD2的正向压降正相关。
[0033]结合第二方面或者第二方面的第一种可能的实现方式,在第二方面的第二种可能的实现方式中,所述驱动芯片的上管浮驱电路地端管脚Vs与所述驱动芯片的下管地端GND连接。
[0034]结合第二方面或者第二方面的任一种可能的实现方式,在第二方面的第三种可能的实现方式中,所述开关桥臂的上管的栅极与所述开关桥臂的上管的源极之间连接电阻R5o
[0035]本发明实施例的用于开关桥臂的驱动电路,解决上管浮驱电路的供电管脚和地端管脚的过压问题,并且能够提高开关桥臂的上管驱动的可靠性。
【附图说明】
[0036]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037]图1是现有技术中一种用于驱动开关桥臂的驱动电路的示意图。
[0038]图2是本发明一个实施例的用于驱动开关桥臂的驱动电路的示意图。
[0039]图3是本发明实施例的驱动电路中的驱动模块的示意图。
[0040]图4是本发明实施例的电压波形的示意图。
[0041]图5是本发明另一实施例的用于驱动开关桥臂的驱动电路的示意图。
【具体实施方式】
[0042]下面将结合本发明实施例中
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