专利名称：开关电源驱动装置和开关电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及开关电源电路技术领域，特别涉及一种开关电源驱动装置和开关电源。
背景技术：
目前，愈来愈多的产品采用开关电源，特别是多管型开关电源，因其输出功率大，而被广泛应用。在多管型开关电源中，半桥电路是常用的电路，在半桥电路中，由于上下两个开关管的门极(即栅极)电位不同，驱动IC的信号需要通过驱动电路与上下两个开关管相连。通常情况下，由于变压器连接电路简单，具备绝缘驱动性能，因此，通常采用变压器来实现半桥电路中驱动IC与上下两个开关管的连接。但是，由于变压器对输出的占空比有特别的要求，如果占空比很大，例如大于80%时，实现起来非常困难，造成对开关管驱动困难。此夕卜，变压器体积较大，价格昂贵，应用到电视等消费品中显然是不合适的，无法满足小体积、低成本需求。
实用新型内容本实用新型的主要目的为提供一种占空比要求低、元器件少、成本低廉的。本实用新型提出一种开关电源驱动装置，与开关电源的上开关管、下开关管和供电电源连接，包括驱动控制电路、互补驱动电路和驱动供电电路，所述驱动控制电路的第一控制端连接所述下开关管的驱动端，第二控制端连接所述互补驱动电路的切换端，所述互补驱动电路的驱动控制端连接所述上开关管的驱动端，所述互补驱动电路的短路控制端连接所述上开关管的短路端；所述驱动供电电路的放电端连接所述互补驱动电路的输入端，所述驱动供电电路的充电输入端连接所述供电电源，充电输出端连接所述下开关管的输入端。优选地，所述互 补驱动电路包括第一三极管、第二三极管、第一电阻和第二电阻，所述第一三极管和第二三极管的基极作为所述互补驱动电路的切换端，连接所述驱动控制电路的第二控制端；所述上开关管的门极作为所述上开关管的驱动端，所述第一三极管和第二三极管的发射极作为所述互补驱动电路的驱动控制端，经第一电阻连接所述上开关管的门极；所述第一三极管的集电极作为所述互补驱动电路的输入端，连接所述驱动供电电路的放电端；所述第一三极管的集电极还经第二电阻连接所述第一三极管的基极；所述上开关管的源极作为所述上开关管的短路端，所述第二三极管的集电极作为所述互补驱动电路的短路控制端，连接所述上开关管的源极，所述上开关管的源极还连接所述下开关管的漏极。优选地，所述第一三极管为NPN型三极管，所述第二三极管为PNP型三极管。优选地，所述驱动控制电路包括驱动集成芯片、第三三极管、第四三极管、稳压管、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻，所述下开关管的门极作为所述下开关管的驱动端，所述驱动集成芯片的第一输出端作为所述驱动控制电路的第一控制端，经第三电阻连接所述下开关管的门极，所述下开关管的源极经第四电阻接地；所述驱动集成芯片的接地端经第四电阻接地；所述驱动集成芯片的第二输出端经第五电阻连接所述第四三极管的基极，所述第四三极管的基极还经第六电阻接地；所述第四三极管的集电极接地，所述第四三极管的发射极连接所述第三三极管的发射极；所述第三三极管的集电极作为所述驱动控制电路的第二控制端，连接所述第一三极管和第二三极管的基极；所述第三三极管的基极经第七电阻连接所述供电电源，所述第三三极管的基极还连接所述稳压管的阴极，所述稳压管的阳极接地。优选地，所述第三三极管为NPN型三极管，所述第四三极管为PNP型三极管。优选地，所述驱动供电电路包括二极管和电容，所述二极管的阳极作为所述驱动供电电路的充电输入端，连接所述供电电源；所述二极管的阴极连接所述电容的第一端，所述电容的第一端还作为所述驱动供电电路的放电端，连接所述第一三极管的集电极；所述下开关管的漏极作为所述下开关管的输入端，所述电容的第二端作为所述驱动供电电路的充电输出端，连接所述下开关管的漏极。本使用新型还提出一种开关电源，包括上开关管、下开关管、供电电源和开关电源驱动装置，该开关电源驱动装置包括驱动控制电路、互补驱动电路和驱动供电电路，所述驱动控制电路的第一控制端连接所述下开关管的驱动端，第二控制端连接所述互补驱动电路的切换端，所述互补驱动电路的驱动控制端连接所述上开关管的驱动端，所述互补驱动电路的短路控制端连接所述上开关管的短路端；所述驱动供电电路的放电端连接所述互补驱动电路的输入端，所述驱动供电电路的充电输入端连接所述供电电源，充电输出端连接所述下开关管的输入端。本实用新型采用较少的元器件实现整个驱动装置的电路构架，使电路结构简单，占用空间少，成本低廉，且对驱动输出的占空比要求不高，能够使整个开关电源工作稳定可
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图1为本实用新型开关电源驱动装置的结构示意图；图2为本实用新型开关电源驱动装置的电路简图。本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。如图1所示，图1为本实用新型开关电源驱动装置的结构示意图，该实施例提出的开关电源驱动装置10，与开关电源的上开关管20、下开关管30和供电电源40连接，包括驱动控制电路11、互补驱动电路12和驱动供电电路13，驱动控制电路11的第一控制端连接下开关管30的驱动端，第二控制端连接互补驱动电路12的切换端，互补驱动电路12的驱动控制端连接上开关管20的驱动端，互补驱动电路12的短路控制端连接上开关管20的短路端；驱动供电电路13的放电端连接互补驱动电路12的输入端，驱动供电电路13的充电输入端连接供电电源40，充电输出端连接下开关管30的输入端。[0017]本实施例开关电源驱动装置10通过驱动控制电路11控制下开关管30的导通或截止，用于连通或切断驱动供电电路13的充电回路；同时，开关电源驱动装置10还通过驱动控制电路11控制互补驱动电路12的电平位移切换，使互补驱动电路12连通或切断驱动供电电路13对上开关管20的放电回路。当驱动控制电路11控制互补驱动电路12连通驱动供电电路13对上开关管20的放电回路时，驱动控制电路11控制下开关管30截止，驱动供电电路13的充电回路阻断，驱动供电电路13向上开关管20放电，实现对上开关管20驱动；当驱动控制电路11控制互补驱动电路12切断驱动供电电路13对上开关管20的放电回路时，驱动供电电路13的放电回路阻断，实现对上开关管20关断，同时，驱动控制电路11控制下开关管30导通，供电电源40向驱动供电电路13充电。本实施例可采用较少的元器件实现整个电路的构架，使电路结构简单，占用空间少，成本低廉，且对驱动输出的占空比要求不高，能够使整个开关电源工作稳定可靠。如图2所示，图2为本实用新型开关电源驱动装置的电路简图。本实施例在图1所示实施例的基础上进行具体阐述。开关电源驱动装置与开关电源的上开关管Tl、下开关管T2和供电电源VDD连接，供电电源VDD可为+12V的泵电源；开关电源驱动装置的互补驱动电路包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电阻Rl和第二电阻R2，第一三极管Ql为NPN型三极管，第二三极管Q2为PNP型三极管；开关电源驱动装置的驱动控制电路包括驱动集成芯片1C、第三三极管Q3、第四三极管Q4、稳压管DW、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7，第三三极管Q3为NPN型三极管，第四三极管Q4为PNP型三极管；开关电源驱动装置的驱动供电电路包括二极管Dl和电容Cl。上开关管Tl的漏极作为开关电源的高压电输入端HV IN，接收高压电的输入，上开关管Tl的源极连接下开关管T2的漏极，下开关管T2的源极经第四电阻R4接地。驱动集成芯片IC的第一输出端经第三电阻R3连接下开关管T2的门极；驱动集成芯片IC的接地端经第四电阻接地。驱动集成芯片IC的第二输出端经第五电阻R5连接第四三极管Q4的基极，第四三极管Q4的基极还经第六电阻R6接地。第四三极管Q4的集电极接地，第四三极管Q4的发射极连接第三三极管Q3的发射极。第三三极管Q3的基极经第七电阻R7连接供电电源VDD，第三三极管Q3的基极还连接稳压管DW的阴极，稳压管DW的阳极接地。第三三极管Q3的集电极连接第一三极管Ql和第二三极管Q2的基极；第一三极管Ql和第二三极管Q2的发射极经第一电阻Rl连接上开关管Tl的门极。第一三极管Ql的集电极连接电容Cl的第一端；第一三极管Ql的集电极还经第二电阻R2连接第一三极管Ql的基极。第二三极管Q2的集电极连接上开关管Tl的源极。供电电源VDD连接二极管D2的阳极；二极管Dl的阴极连接电容Cl的第一端，电容Cl的第二端连接下开关管T2的漏极。本实施例的Ql和Q2组成互补的驱动电路。当IC的第二输出端输出高电平时，Q4截止，Q3也截止，Q3的集电极输出高电平至Ql和Q2的基极，Q2截止，Ql导通。同时，IC的第一输出端输出低电平，T2截止,Cl向Ql放电,放电电压经Ql的集电极、发射极和Rl加载到Tl的门极，实现对Tl的驱动，Tl导通，高压电经HV IN输入到Tl并由HV OUT输出。当IC的第二输出端输出低电平时，Q4导通，Q3也导通，Q3的集电极输出低电平至Ql和Q2的基极，Ql截止，Q2导通，Tl的门极和源极被Q2短路，Tl截止，实现对Tl的关断。同时，IC的第一输出端输出高电平，T2导通，VDD通过Dl对Cl充电。本实施例电路结构简单，使用元件少，占用空间少，成本低廉，对驱动输出的占空比要求不高,能够使整个开关电源工作稳定可靠。本使用新型还提出一种开关电源，包括上开关管、下开关管、供电电源和开关电源驱动装置，该开关电源驱动装置包括驱动控制电路、互补驱动电路和驱动供电电路，驱动控制电路的第一控制端连接下开关管的驱动端，第二控制端连接互补驱动电路的切换端，互补驱动电路的驱动控制端连接上开关管的驱动端，互补驱动电路的短路控制端连接上开关管的短路端；驱动供电电路的放电端连接互补驱动电路的输入端，驱动供电电路的充电输入端连接供电电源，充电输出端连接下开关管的输入端。本实用新型开关电源包括的开关电源驱动装置可包括前述图1和图2所示实施例中所有技术方案，其详细结构和工作原理可参照前述实施例，在此不做赘述。由于采用了前述开关电源驱动装置的方案，本实用新型开关电源相对现有的开关电源而言，电路结构简单，使用元件少，占用空间少，成本低廉，对驱动输出的占空比要求不高，能够使整个开关电源工作稳定可靠。以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.种开关电源驱动装置，与开关电源的上开关管、下开关管和供电电源连接，其特征在于，包括驱动控制电路、互补驱动电路和驱动供电电路，所述驱动控制电路的第一控制端连接所述下开关管的驱动端，第二控制端连接所述互补驱动电路的切换端，所述互补驱动电路的驱动控制端连接所述上开关管的驱动端，所述互补驱动电路的短路控制端连接所述上开关管的短路端；所述驱动供电电路的放电端连接所述互补驱动电路的输入端，所述驱动供电电路的充电输入端连接所述供电电源，充电输出端连接所述下开关管的输入端。
2.据权利要求1所述的开关电源驱动装置，其特征在于，所述互补驱动电路包括第一三极管、第二三极管、第一电阻和第二电阻，所述第一三极管和第二三极管的基极作为所述互补驱动电路的切换端，连接所述驱动控制电路的第二控制端；所述上开关管的门极作为所述上开关管的驱动端，所述第一三极管和第二三极管的发射极作为所述互补驱动电路的驱动控制端，经第一电阻连接所述上开关管的门极；所述第一三极管的集电极作为所述互补驱动电路的输入端，连接所述驱动供电电路的放电端；所述第一三极管的集电极还经第二电阻连接所述第一三极管的基极；所述上开关管的源极作为所述上开关管的短路端，所述第二三极管的集电极作为所述互补驱动电路的短路控制端，连接所述上开关管的源极，所述上开关管的源极还连接所述下开关管的漏极。
3.据权利要求2所述的开关电源驱动装置，其特征在于，所述第一三极管为NPN型三极管，所述第二三极管为PNP型三极管。
4.据权利要求2所述的开关电源驱动装置，其特征在于，所述驱动控制电路包括驱动集成芯片、第三三极管、第四三极管、稳压管、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻，所述下开关管的门极作为所述下开关管的驱动端，所述驱动集成芯片的第一输出端作为所述驱动控制电路的第一控制端，经第三电阻连接所述下开关管的门极，所述下开关管的源极经第四电阻接地；所述驱动集成芯片的接地端经第四电阻接地；所述驱动集成芯片的第二输出端经第五电阻连接所述第四三极管的基极，所述第四三极管的基极还经第六电阻接地；所述第四三极管的集电极接地，所述第四三极管的发射极连接所述第三三极管的发射极；所述第三三极管的集电极作为所述驱动控制电路的第二控制端，连接所述第一三极管和第二三极管的基极；所述第三三极管的基极经第七电阻连接所述供电电源，所述第三三极管的基极还连接所述稳压管的阴极，所述稳压管的阳极接地。
5.据权利要求4所述的开关电源驱动装置，其特征在于，所述第三三极管为NPN型三极管，所述第四三极管为PNP型三极管。
6.据权利要求4所述的开关电源驱动装置，其特征在于，所述驱动供电电路包括二极管和电容，所述二极管的阳极作为所述驱动供电电路的充电输入端，连接所述供电电源；所述二极管的阴极连接所述电容的第一端，所述电容的第一端还作为所述驱动供电电路的放电端，连接所述第一三极管的集电极；所述下开关管的漏极作为所述下开关管的输入端，所述电容的第二端作为所述驱动供电电路的充电输出端，连接所述下开关管的漏极。
7.种开关电源，包括上开关管、下开关管和供电电源，其特征在于，还包括如权利要求I至6任一项所述的开关电源驱动装置。
专利摘要本实用新型公开了一种开关电源驱动装置和开关电源，开关电源驱动装置与开关电源的上开关管、下开关管和供电电源连接，包括驱动控制电路、互补驱动电路和驱动供电电路，驱动控制电路的第一控制端连接下开关管的驱动端，第二控制端连接互补驱动电路的切换端，互补驱动电路的驱动控制端连接上开关管的驱动端，互补驱动电路的短路控制端连接上开关管的短路端；驱动供电电路的放电端连接互补驱动电路的输入端，驱动供电电路的充电输入端连接供电电源，充电输出端连接下开关管的输入端。本实用新型电路结构简单，使用元件少，占用空间少，成本低廉，对驱动输出的占空比要求不高，能够使整个开关电源工作稳定可靠。
文档编号H02M1/088GK202931182SQ20122056574
公开日2013年5月8日 申请日期2012年10月25日 优先权日2012年10月25日
发明者王坚 申请人:深圳Tcl新技术有限公司