一种开关管的驱动电路及dc-dc转换器的制造方法

文档序号:8964072阅读:619来源:国知局
一种开关管的驱动电路及dc-dc转换器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种驱动电路,尤其涉及一种开关管的驱动电路及DC-DC转换器。
【背景技术】
[0002]随着技术的不断发展,大量的电子产品中需要用到开关管及用于控制开关管的通断的驱动电路。例如,近年来随着场效应管产品的出现,由于其具有耐压高、导通阻抗低、寄生电容很小、极易驱动、有利于实现电源的高频、高效、小型化等优点,所以场效应管被广泛的应用于各种电路中。但是,开关管通常开启电压极低,容易误导通,需要负压关断。所以,不少的驱动电路需要提供辅助电源以进行负压关断开关管。现有技术通常需要采用带有抽头的变压器,例如,全桥驱动至少需要含有三路隔离带抽头的变压器的辅助电源,如图1所示,用于驱动的辅助电源功率都比较小,所需选择的变压器磁芯也小;但输入电压比较高,对于安规的要求很严格,需要保证足够的爬电距离,这就需要将各个引脚的距离加大,对于驱动电路的布板在空间、体积及成本上负面影响较大。

【发明内容】

[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术中开关管的驱动电路结构复杂、体积较大、成本较高的缺陷,提供一种结构简单、体积较小、成本较低的驱动电路。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种开关管的驱动电路,其特征在于,包括:用于进行脉宽调制的脉宽调制模块、根据脉宽调制模块输出的脉宽调制信号驱动所述开关管的驱动模块、变压器T2、稳压管ZD1、电容C6、二极管D3及电阻R3、R4、R5 ;
[0005]其中,驱动模块的输入端与所述脉宽调制模块的输出端电连接,驱动模块的第一输出端及第二输出端均通过电阻R3与开关管的控制端电连接;
[0006]变压器T2的原边接开关电源的输出端,变压器T2的副边的同名端接二极管D3的阳极,二极管D3的阴极接所述驱动模块的电源端,变压器T2的副边的异名端接地;
[0007]电容C6的一端同时接稳压管ZDl的阳极及地,电容C6的另一端通过电阻R4与开关管的控制端电连接,电容C6的另一端同时接稳压管ZDl的阴极及开关管的源极或发射极,电阻R5的一端接所述驱动模块的电源端,电阻R5的另一端接稳压管ZDl的阴极。
[0008]在本实用新型提供的开关管的驱动电路中,还包括用于隔离的隔离电路,所述隔离电路连接于所述脉宽调制模块与驱动模块之间。
[0009]在本实用新型提供的开关管的驱动电路中,还包括电容C5,所述电容C5连接于驱动模块的电源端与地之间。
[0010]在本实用新型提供的开关管的驱动电路中,还包括电容C4,电容C4连接于二极管D3的阴极与地之间。
[0011 ] 在本实用新型提供的开关管的驱动电路中,变压器T2只需要一个绕组即可,变压器T2将开关电源产生的电压进行电压转换后,由变压器T2的副边输出固定电压值的电压,以给驱动模块提供电源(即相当于变压器Τ2给驱动模块提供辅助电源)。同时,驱动模块的电源端通过电阻R5给电容C6充电,由于稳压管ZDl的存在,C6两端电压会稳定在一定值,开启PWM波时,当脉宽调制模块输出为高电平时,驱动模块的第一输出端输出的电压与变压器Τ2副边输出的电压相同,此时可驱动开关管导通;当脉宽调制模块输出为低电平时,驱动模块的第一输出端输出的电压与地端电压相同,即驱动模块的第一输出端输出的电压为零,故此时开关管的控制端可以形成负压关断开关管。所以,本实用新型可以用于有效的驱动开关管,其中,变压器Τ2只需要一个绕组,缩小了变压器Τ2的体积,不需要较多的爬电距离,其节约了变压器Τ2的成本和空间,且整个驱动电路的结构简单,体积较小、成本较低。
[0012]本实用新型还提供了一种DC-DC转换器,包括:功率转换模块,功率转换模块包括由四个场效应管形成的桥式结构,所述DC-DC转换器还包括四路用于驱动所述场效应管的驱动电路,每个用于驱动所述场效应管的驱动电路连接一个所述场效应管的控制端,每个用于驱动所述场效应管的驱动电路为上述任意一项所述的驱动电路。其具有结构简单、成本较低、体积较小的优点。
【附图说明】
[0013]图1是现有技术中驱动电路里变压器的结构;
[0014]图2是本实用新型提供的驱动电路连接开关管的原理图;
[0015]图3是本实用新型提供的一实施例中驱动电路连接开关管的电路图;
[0016]图4是本实用新型提供的驱动电路输出的驱动信号的时序图。
【具体实施方式】
[0017]下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
[0018]在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。
[0019]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。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
[0020]本实用新型提供了一种开关管的驱动电路,其可以用来快速驱动多种类型的开关管。参见图2至图4所示,本实用新型提供的开关管的驱动电路主要包括:用于进行脉宽调制的脉宽调制模块1、根据脉宽调制模块I输出的脉宽调制信号驱动所述开关管的驱动模块3、变压器T2、稳压管ZDl、电容C6、二极管D3及电阻R3、R4、R5 ;其中,驱动模块3的输入端与所述脉宽调制模块I的输出端电连接,驱动模块3的第一输出端及第二输出端均通过电阻R3与开关管的控制端电连接;变压器T2的原边接开关电源的输出端,变压器T2的副边的同名端接二极管D3的阳极,二极管D3的阴极接所述驱动模块3的电源端,变压器T2的副边的异名端接地。
[0021]电容C6的一端同时接稳压管ZDl的阳极及地,电容C6的另一端通过电阻R4与开关管的控制端电连接,电容C6的另一端同时接稳压管ZDl的阴极及开关管的源极或发射极,电阻R5的一端接所述驱动模块3的电源端,电阻R5的另一端接稳压管ZDl的阴极。其中,电阻R3为驱动电阻,用于决定开关管的导通速度,电阻R4为下拉电阻,以防止开关管误导通。
[0022]其中,脉宽调制模块I产生脉宽调制信号以控制驱动模块3的工作方式,驱动模块3根据脉宽调制信号产生驱动信号以驱动开关管,即主要通过驱动模块3输出的信号来控制开关管的控制端,进而控制开关管的通断。同时,变压器T2只需要一个绕组即可,具体的,变压器T2将开关电源产生的电压进行电压转换后,二极管D3再将其整流为直流电压,所以变压器T2的副边(即二极管D3的阴极与地之间)可输出固定电压值的电压,以给驱动模块3提供电源(即相当于变压器T2给驱动模块3提供辅助电源)。因此,在上电初期,驱动模块3的电源端通过电阻R5给电容C6充电,由于稳压管ZDl的存在,电容C6两端电压会稳定在一定值,通常为几伏,例如2.4V。开启PWM波时,当脉宽调制模块I输出为高电平时,驱动模块3的第一输出端输出的电压与变压器T2副边输出的电压相同(通常为几十伏),而电阻R3为驱动电阻,即电阻R3阻值通常较小,其用于决定开关管的导通速度,故开关管的控制端的电压较高,故此时可驱动开关管导通;当脉宽调制模块I输出为低电平时,驱动模块3的第一输出端输出的电压与地端电压相同,即驱动模块3的第一输出端输出的电压为零,故此时开关管的控制端可以形成负压关断开关管。所以,本实用新型可以用于有效
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