一种新型充电机电源组合驱动方式电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型充电机电源组合驱动方式电路，包括驱动芯片，磁环驱动变压器，SOT23封装开关管管，二极管，稳压管，电阻，电容，形成一套可靠的全桥驱动电路。本实用新型使用驱动电流放大芯片，低漏感磁环，延时保护电阻，钳位和加速二极管，负压保持电容，保证在充电机输出任意范围占空比内，驱动正压和负压幅值不变，有效工作且保护桥式拓补开关管。
【专利说明】
一种新型充电机电源组合驱动方式电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种电源组合驱动方式电路，特别是一种新型充电机电源组合驱动方式电路。
【背景技术】
[0002]高频开关电源桥式电路，由于分布参数的存在以及自举驱动电压浮动的原因，驱动波形经常会存在毛刺，毛刺存在于驱动正压之上并且叠加，或者负压之下予以叠加，以及在死区时间内形成毛刺导致桥式电路开关管误导通引起损坏。
[0003]这种传统的驱动方式通过Al、A2输入两路PWM信号，经过Tl输出两路隔离的PWM信号，Dl、D2、Rql、Rq2所能调节的上升沿和下降沿时间非常有限，不适合充电机所需的宽范围输出占空比，并且在死区时间内驱动电压为0V，一旦产生毛刺就可能引起开关管误导通引起开关管损坏，导致无法正常充电。
【实用新型内容】
[0004]为克服上述不足，本实用新型目的是提供一种驱动上升沿和下降沿灵活可控，正向毛刺和负向毛刺可被有效钳位，死区时间内负压拉低电位的可靠性防止米勒导通措施，达到在任何占空比的驱动下，均有效控制保护开关管的电路。
[0005]本实用新型的方案如下:一种新型充电机电源组合驱动方式电路，包括驱动能力放大芯片Ul，限流电阻R1、R2，尖峰钳位二极管Dl、D2，伏秒守恒去磁电容Cl，三绕组环形驱动变压器Tl，放电限流电阻R3、R4，正向钳位二极管D3、D6，上拉电阻R5、R6，驱动控制开关管Ql、Q2，放电加速二极管D7、D8，上升沿调节电阻R7、R8，放电加速二极管D4、D5，正压钳位二极管ZD2、ZD5，负压钳位二极管ZDl、ZD3、ZD4、ZD6，电压保持电容C2、C3。
[0006]进一步地，磁环变压器拥有极低的漏感和更大的电感量。
[0007]进一步地，两路驱动是相位差180°的两组对称波形。
[0008]进一步地，正向电压结束后立刻产生负压防止米勒导通，持续时间直到下个正脉冲开始。
[0009]进一步地，正向脉冲最大值被TVS钳位，保护开关管。
[0010]进一步地，驱动方波上升沿时间能够根据实际任意调节。
[0011]进一步地，驱动方波下降沿时间可根据实际任意调节。
[0012]本实用新型的工作原理为:利用电阻限制输入信号电流，利用双二极管钳位驱动芯片输出PffM信号毛刺，再经过三绕组变压器隔离转换成两路相位差180°的信号，再对此信号进行处理，通过不同位置的电阻和二极管，有效控制其上升沿和下降沿时间，通过正向钳位TVS 二极管和负向钳位TVS 二极管有效控制正负两个方向电压的毛刺，通过控制两个开关管的关断时间，强制拉低驱动电压起到加速关断作用，同时保证在上升沿结束的第一时刻通过二极管钳位将电压拉低到负压，有效保护驱动的开关管。
[0013]本实用新型的有益效果:本实用新型使用驱动电流放大芯片，低漏感磁环，延时保护电阻，钳位和加速二极管，负压保持电容，保证在充电机输出任意范围占空比内，驱动正压和负压幅值不变，有效工作且保护桥式拓补开关管。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的电路示意图前级部分；
[0015]图2为本实用新型的电路示意图后级部分；
[0016]其中:
[0017]Al第一输入信号;A2第二输入信号；
[0018]Rl第一限流电阻;R2第二限流电阻；
[0019]Dl第一尖峰钳位二极管;D2第二尖峰钳位二极管；
[0020]Ul驱动能力放大芯片;Cl伏秒守恒去磁电容；
[0021]R3第一放电限流电阻;R4第二放电限流电阻；
[0022]Tl三绕组环形驱动变压器;D3第一正向钳位二极管；
[0023]D6第二正向钳位二极管;R5第一上拉电阻；
[0024]R6第二上拉电阻;Ql第一驱动控制开关管；
[0025]Q2第二驱动控制开关管;D7第一放电加速二极管；
[0026]D8第二放电加速二极管;R7第一上升沿调节电阻；
[0027]R8第二上升沿调节电阻;D4第一放电加速二极管；
[0028]D5第二放电加速二极管;ZD2第一正压TVS钳位二极管；
[0029]ZD5第二正压TVS钳位二极管;ZDl第一负压钳位二极管；
[0030]ZD3第二负压钳位二极管;ZD4第三负压钳位二极管；
[0031]ZD6第四负压钳位二极管;C2第一电压保持电容；
[0032]C3第二电压保持电容。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0034]一种新型充电机电源组合驱动方式电路，包括驱动能力放大芯片Ul，限流电阻R1、R2，尖峰钳位二极管D1、D2，伏秒守恒去磁电容Cl，三绕组环形驱动变压器Tl，放电限流电阻R3、R4，正向钳位二极管D3、D6，上拉电阻R5、R6，驱动控制开关管Q1、Q2，放电加速二极管D7、D8，上升沿调节电阻R7、R8，放电加速二极管D4、D5，正压钳位二极管ZD2、ZD5，负压钳位二极管 ZD1、ZD3、ZD4、ZD6，电压保持电容 C2、C3。
[0035]作为本实用新型的优选方案，当本实用新型驱动能力得到放大，有效驱动大功率开关管。
[0036]作为本实用新型的优选方案，本实用新型可以钳位PWM尖峰毛刺，使得脉冲方波更平滑。
[0037]作为本实用新型的优选方案，本实用新型驱动方波上升沿时间可根据实际任意调
-K-
T O
[0038]作为本实用新型的优选方案，本实用新型的磁环变压器拥有极低的漏感和更大的电感量。
[0039]作为本实用新型的优选方案，本实用新型的驱动方波下降沿时间可根据实际任意调节。
[0040]作为本实用新型的优选方案，本实用新型的正向电压结束后立刻产生负压防止米勒导通，持续时间直到下个正脉冲开始。
[0041]作为本实用新型的优选方案，本实用新型的两路驱动是相位差180°的两组对称波形。
[0042]作为本实用新型的优选方案，本实用新型的正向脉冲最大值被TVS钳位，保护开关管。
[0043]如图1，第一输入信号Al和第二输入信号A2以180°相位差输入，经过第一限流电阻Rl和第二限流电阻R2，输入到驱动能力放大芯片Ul，如果Al、A2输入脉宽和电压幅值不正常，Rl和R2能有效将输入电流限制在一个可靠的上限以下，从而保护Ul不至于损坏。Ul输入两路放大信号A、B至图2的三绕组环形驱动变压器Tl初级，Cl的作用是保证变压器Tl在正负周期脉冲转换的过程中保证伏秒平衡，从而保护Ul和Tl不损坏。第一尖峰钳位二极管Dl和第二尖峰钳位二极管D2可以钳位由Tl漏感产生的尖峰，无论产生的是正向还是负向尖峰均能被D1、D2双二极管钳位至不超过Ul供电电压VCC和地电位，保护Ul不被漏感尖峰损坏。
[0044]如图2，三绕组环形驱动变压器Tl接受图1来的A、B两路信号，通过磁耦合转换出2路变压器次级信号，当接受到正向脉冲信号时，先经过第一正向钳位二极管D3和第二正向钳位二极管D6，再经过第一上升沿调节电阻R7和第二上升沿调节电阻R8控制上升沿时间，由GA、GB输出给开关管栅极，信号经过EA、EB返回给图2电路，经过第一负压钳位二极管ZDl和第三负压钳位二极管ZD4，分别钳位出一个电平，并由第一电压保持电容C2和第二电压保持电容C3保持这个电平，然后通过D7、D8返回至变压器次级绕组。在这个过程中，第一正压钳位TVS 二极管ZD2和第二正压钳位TVS 二极管ZD5钳位正向电压和尖峰不超过ZD2和ZD5的最大钳位值。
[0045]进一步，当接受到负向脉冲信号时，先经过第一放电加速二极管D7和第二放电加速二极管D8分别产生一个压降，结合第一上拉电阻R5和第二上拉电阻R6使得第一驱动控制开关管Ql和第二驱动控制开关管Q2导通，从而形成Q1-C2-ZD3-ZD2-Q1，Q2-C3-ZD6-ZD5-Q2两条回路，由第二负压钳位二极管ZD3和第四负压钳位二极管ZD6产生负压。第一放电加速二极管D4和第二放电加速二极管D5钳位住R7、R8，使得下降沿快速关断，保证功率开关管关断可靠。
[0046]综上所述，本实用新型针对车载充电机的电路拓补产生一套对应的驱动控制方式，对正负驱动尖峰进行钳位保护，对输入PWM畸变进行保护，并在正脉冲结束的第一时间产生负压，可靠关断充电机开关管，防止电路损耗和因各种分布参数导致的不正常工作。
[0047]凡技术领域的技术人员根据本实用新型所做的各种等效变化，皆应属于本实用新型的要求保护范围之内。
【主权项】
1.一种新型充电机电源组合驱动方式电路，包括驱动能力放大芯片Ul，限流电阻Rl、R2，尖峰钳位二极管D1、D2，伏秒守恒去磁电容Cl，三绕组环形驱动变压器Tl，放电限流电阻R3、R4，正向钳位二极管D3、D6，上拉电阻R5、R6，驱动控制开关管Q1、Q2，放电加速二极管D7、D8，上升沿调节电阻R7、R8，放电加速二极管D4、D5，正压钳位二极管ZD2、ZD5，负压钳位二极管 ZD1、ZD3、ZD4、ZD6，电压保持电容 C2、C3。2.根据权利要求1所述的一种新型充电机电源组合驱动方式电路，其特征在于:磁环变压器拥有极低的漏感和更大的电感量。3.根据权利要求1所述的一种新型充电机电源组合驱动方式电路，其特征在于:两路驱动是相位差180°的两组对称波形。4.根据权利要求1所述的一种新型充电机电源组合驱动方式电路，其特征在于:正向电压结束后立刻产生负压防止米勒导通，持续时间直到下个正脉冲开始。5.根据权利要求1所述的一种新型充电机电源组合驱动方式电路，其特征在于:正向脉冲最大值被TVS钳位，保护开关管。6.根据权利要求1所述的一种新型充电机电源组合驱动方式电路，其特征在于:驱动方波上升沿时间能够根据实际任意调节。7.根据权利要求1所述的一种新型充电机电源组合驱动方式电路，其特征在于:驱动方波下降沿时间可根据实际任意调节。
【文档编号】H02H7/10GK205453102SQ201620200970
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月16日
【发明人】朱寅
【申请人】安徽中科海奥电气股份有限公司