一种驱动电路与家用电器的制作方法

1.本技术涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种驱动电路与家用电器。


背景技术：

2.随着时代的发展，各家用电器的普及，高稳定性、低价格等成为家电设计的重心，其中，家用电器中各元器件是否稳定，会影响到家用电器的使用寿命，成为设计家用电器的重点核心。
3.其中，在部分家用电器中，例如，变频微波炉，通常包括具有igbt开关管的升压电路，以将输入的市电逆变为较高的电压。其中，igbt开关管通常由mcu输出的控制信号间接驱动导通或截止，以实现升压电路的升压过程。
4.然而，由于igbt开关管的驱动电压vcc(例如18v)大于mcu的输出电压vdd(例如3.3v)，而且在上电过程中，是先将输入电源转换得到vcc，再进一步得到vdd，即vcc比vdd先启动，从vcc到vdd之间存在启动时间差，该启动时间差会导致igbt误导通而损坏igbt。


技术实现要素：

5.本技术实施例旨在提供一种驱动电路与家用电器，本技术能够提升驱动电路工作的稳定性。
6.为实现上述目的，第一方面，本技术提供一种驱动电路，包括：第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块与控制单元；
7.所述第一开关模块分别与所述控制单元、所述第二开关模块以及第一电源连接，所述第二开关模块分别与所述控制单元、所述第三开关模块以及第二电源连接，所述第三开关模块与第三电源连接，所述第三开关模块与第三电源连接之处作为电压输出端；
8.所述第一电源的启动时间先于所述第二电源的启动时间，在所述第二电源启动后，所述控制单元用于输出第一控制信号至所述第一开关模块，以控制所述第一开关模块导通，所述控制单元还用于输出第二控制信号至所述第二开关模块，所述第二开关模块用于在所述第一开关模块导通的情况下，根据所述第二控制信号工作在导通状态，当所述第二开关模块工作在导通状态时，所述第三开关模块导通，所述电压输出端用于当所述第三开关模块导通时，输出驱动电压。
9.在一种可选的方式中，所述第一开关模块包括第一开关单元与第二开关单元；
10.所述第一开关单元与所述控制单元连接，所述第二开关单元分别与所述第一开关单元、所述第一电源以及所述第二开关模块连接；
11.在所述第二电源启动后，所述控制单元用于输出第一控制信号至所述第一开关单元，以控制所述第一开关单元导通，当所述第一开关单元导通时，所述第二开关单元导通，所述第二开关模块用于在所述第二开关单元导通的情况下，根据所述第二控制信号工作在导通状态。
12.在一种可选的方式中，所述第一开关单元包括第一电阻与第一开关管；
13.所述第一电阻的第一端与所述控制单元连接，所述第一电阻的第二端与所述第一开关管的第一端连接，所述第一开关管的第二端接地，所述第一开关管的第三端与所述第二开关单元连接。
14.在一种可选的方式中，所述第二开关单元包括第二电阻、第三电阻与第二开关管；
15.所述第二电阻的第一端与所述第一开关单元连接，所述第二电阻的第二端分别与所述第二开关管的第一端以及所述第三电阻的第一端连接，所述第二开关管的第二端分别与所述第三电阻的第二端以及所述第一电源连接，所述第二开关管的第三端与所述第二开关模块连接。
16.在一种可选的方式中，所述第二开关模块包括第三开关单元、第四开关单元与第五开关单元；
17.所述第三开关单元分别与所述控制单元及所述第二电源连接，所述第四开关单元分别与所述第一开关模块、所述第三开关单元及所述第三开关模块连接，所述第五开关单元分别与所述第三开关单元、所述第四开关单元及所述第三开关模块连接；
18.当所述第一开关模块导通时，所述第四开关单元导通，所述第三开关单元根据所述第二控制信号截止，当所述第三开关单元截止时，所述第五开关单元截止，当所述第四开关单元导通、所述第三开关单元截止和所述第五开关单元截止时，所述第三开关模块导通。
19.在一种可选的方式中，所述第三开关单元包括第四电阻、第五电阻与第三开关管；
20.所述第四电阻的第一端与所述第二电源连接，所述第四电阻的第二端分别与所述控制单元以及所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端与所述第三开关管的第一端连接，所述第三开关管的第二端接地，所述第三开关管的第三端分别与所述第四开关单元以及所述第五开关单元连接。
21.在一种可选的方式中，所述第四开关单元包括第六电阻、第七电阻与第四开关管；
22.所述第六电阻的第一端分别与所述第七电阻的第一端以及所述第一开关模块连接，所述第六电阻的第二端与所述第四开关管的第三端连接，所述第七电阻的第二端分别与所述第四开关管的第一端、所述第三开关单元及所述第五开关单元连接，所述第四开关管的第二端分别与所述第五开关单元以及所述第三开关模块连接。
23.在一种可选的方式中，所述第五开关单元包括第五开关管与第一电容；
24.所述第五开关管的第一端分别与所述第一电容的第一端、所述第三开关单元及所述第四开关单元连接，所述第五开关管的第二端分别与所述第四开关单元及所述第三开关模块连接，所述第五开关管的第三端以及所述第一电容的第二端均接地。
25.在一种可选的方式中，所述第三开关模块包括第八电阻、第九电阻、第一稳压二极管与第六开关管；
26.所述第八电阻的第一端分别与所述第四开关单元以及所述第五开关单元连接，所述第八电阻的第二端分别与所述第九电阻的第一端、所述第一稳压二极管的阴极以及所述第六开关管的第一端连接，所述第六开关管的第二端、所述第九电阻的第二端以及所述第一稳压二极管的阳极均接地，所述第六开关管的第三端与所述第三电源连接，所述第六开关管的第三端作为所述电压输出端。
27.第二方面，本技术提供一种家用电器，包括电源转换电路、第一电源、第二电源、第三电源以及如上所述的驱动电路；
28.所述电源转换电路与输入电源连接，所述电源转换电路用于将所述输入电源转换为所述第一电源和所述第二电源。
29.本技术实施例的有益效果是：本技术提供的驱动电路，包括第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块与控制单元。其中，第一开关模块分别与控制单元、第二开关模块以及第一电源连接，第二开关模块分别与控制单元、第三开关模块以及第二电源连接，第三开关模块与第三电源连接，第三开关模块与第三电源连接之处作为电压输出端。第一电源的启动时间先于第二电源的启动时间。在第二电源启动后，第一开关模块导通，且当第二开关模块工作在导通状态时，第三开关模块导通，电压输出端能够输出驱动电压，即该驱动电路可正常工作。而在第二电源启动之前，第一开关模块截止，第二开关模块未接入第一电源，则第三开关模块也无法接入第一电源，第三开关模块保持截止，能够防止第三开关模块因误导通而被损坏，对第三开关模块起到保护作用，有利于提升驱动电路工作的稳定性。
附图说明
30.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
31.图1为本技术实施例提供的驱动电路的结构示意图；
32.图2为本技术实施例提供的驱动电路的电路结构示意图。
具体实施方式
33.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
34.请参阅图1，图1为本技术实施例提供的驱动电路的结构示意图。如图1所示，该驱动电路包括第一开关模块10、第二开关模块20、第三开关模块30与控制单元40。其中，第一开关模块10分别与控制单元40、第二开关模块20以及第一电源v1连接，第二开关模块20分别与控制单元40、第三开关模块30以及第二电源v2连接，第三开关模块30与第三电源v3连接。
35.具体地，第三开关模块30与第三电源v3之间的连接之处作为电压输出端vout。第一电源v1的启动时间先于第二电源v2的启动时间，即在启动时，先获得第一电源v1，之后再获得第二电源v2。例如，在一实施例中，第一电源v1为由输入电源转换得到的18v，而第二电源v2为由第一电源v1进一步转换得到的5v。
36.其中，在第二电源v2启动后，控制单元40用于输出第一控制信号至第一开关模块10，以控制第一开关模块10导通，控制单元40还用于输出第二控制信号至第二开关模块20。第二开关模块20用于在第一开关模块10导通的情况下，根据第二控制信号工作在导通状态。当第二开关模块20工作在导通状态时，第三开关模块30导通，电压输出端vout用于当第三开关模块30导通时，输出驱动电压。
37.具体地，在第二电源v2启动后，该驱动电路已完成启动过程。当控制单元40用于输
出第一控制信号至第一开关模块10时，第一开关模块10导通。在第一开关模块10导通后，第一电源v1建立与第二开关模块20之间的连接。进而，若控制单元40输出第二控制信号至第二开关模块20，第二开关模块20可根据第二控制信号工作在导通状态。此时，第三开关模块30导通，电压输出端vout输出驱动电压。
38.可以理解的是，在第一电源v1启动后，且在第二电源v2启动前，即在该驱动电路的启动过程中，第一开关模块10截止，第一电源v1与第二开关模块20之间的连接断开。此时，即使第二开关模块20被导通，第一电源v1也无法建立与第三开关模块30之间的连接，第三开关模块30保持截止。从而，当第一电源v1与第二电源v2之间存在启动的时间差时，该时间差也不会导致第三开关模块30出现误导通的情况出现，降低第三开关模块30被损坏的风险，有利于提升驱动电路工作的稳定性。
39.在一实施例中，如图2所示，第一开关模块10包括第一开关单元11与第二开关单元12。其中，第一开关单元11通过接口s1与控制单元40连接，第二开关单元12分别与第一开关单元11、第一电源v1以及第二开关模块20连接。
40.其中，在第二电源v2启动后，控制单元40用于输出第一控制信号至第一开关单元11，以控制第一开关单元11导通，当第一开关单元11导通时，第二开关单元12导通，第二开关模块20用于在第二开关单元12导通的情况下，根据第二控制信号工作在导通状态。具体地，在第二电源v2启动后，控制单元40用于输出第一控制信号，并通过接口s1传输至第一开关单元11，以控制第一开关单元11导通。当第一开关单元11导通时，第二开关单元12导通，第一电源v1建立与第二开关模块20之间的连接。进而，若控制单元40输出第二控制信号至第二开关模块20，第二开关模块20可根据第二控制信号工作在导通状态。而在第一电源v1启动后，且第二电源v2启动前，第一开关单元11截止，则第二开关单元12截止。此时，第一电源v1与第二开关模块20之间的连接断开，从而第一电源v1也无法建立与第三开关模块30之间的连接，第三开关模块30保持截止。
41.可以理解的是，结合上述实施例可知，第一开关模块10导通对应第一开关单元11与第二开关单元12同时导通，第一开关模块10截止对应第一开关单元11与第二开关单元12同时截止。
42.在一实施例中，请继续参阅图2，第一开关单元11包括第一电阻r1与第一开关管q1。第一电阻r1的第一端通过接口s1与控制单元40连接，第一电阻r1的第二端与第一开关管q1的第一端连接，第一开关管q1的第二端接地gnd，第一开关管q1的第三端与第二开关单元12连接。其中，在图2中，第一开关管q1以npn三极管为例。在此实施例中，第第一电阻r1起到限流作用，限制第一开关管q1的第一端的输入电流，能够减低第一开关管q1被损坏的几率。
43.在一实施例中，第二开关单元12包括第二电阻r2、第三电阻r3与第二开关管q2。第二电阻r2的第一端与第一开关单元11连接，第二电阻r2的第二端分别与第二开关管q2的第一端以及第三电阻r3的第一端连接，第二开关管q2的第二端分别与第三电阻r3的第二端以及第一电源v1连接，第二开关管q2的第三端与第二开关模块20连接。其中，在图2中，第二开关管q2以nmos管为例。在此实施例中，第二电阻r2与第三电阻r3可起到分压作用，以为第二开关管q2提供一导通电压。
44.在一实施例中，第二开关模块20包括第三开关单元21、第四开关单元22与第五开
关单元23。其中，第三开关单元21通过接口s2与控制单元40连接，第三开关单元21还与第二电源v2连接，第四开关单元22分别与第一开关模块10、第三开关单元21及第三开关模块30连接，第五开关单元23分别与第三开关单元21、第四开关单元22及第三开关模块30连接。
45.当第一开关模块10导通时，第四开关单元22导通，第三开关单元21根据第二控制信号截止。当第三开关单元21截止时，第五开关单元23截止。当第四开关单元22导通、第三开关单元21截止和第五开关单元23截止时，第三开关模块30导通。
46.具体地，当第一开关模块10导通时，第四开关单元22导通。此时，若第三开关单元21根据第二控制信号截止，则第五开关单元23截止，当第四开关单元22导通、第三开关单元21截止和第五开关单元23截止时，第三开关模块30导通。反之，若第三开关单元21导通，则第五开关单元23导通，并且导致第四开关单元22截止，此时，第三开关模块30截止。
47.可以理解的是，结合上述实施例可知，第二开关模块20可根据第二控制信号工作在导通状态对应第四开关单元22导通，同时第三开关单元21和第五开关单元23截止。第二开关模块20工作在截止状态则对应第三开关单元21导通与第五开关单元23导通，并且第四开关单元22截止。
48.在一实施例中，第三开关单元21包括第四电阻r4、第五电阻r5与第三开关管q3。第四电阻r4的第一端与第二电源v2连接，第四电阻r4的第二端分别与接口s2以及第五电阻r5的第一端连接，接口s2用于与控制单元40连接，第五电阻r5的第二端与第三开关管q3的第一端连接，第三开关管q3的第二端接地，第三开关管q3的第三端分别与第四开关单元22以及第五开关单元23连接。在此实施例中，第四电阻r4与第五电阻r5可起到分压作用，以为第三开关管q3提供一导通电压，并且，第五电阻r5还能够起到限流作用，以限制第三开关管q3的第一端的输入电流。
49.在一实施例中，第四开关单元22包括第六电阻r6、第七电阻r7与第四开关管q4。第六电阻r6的第一端分别与第七电阻r7的第一端以及第一开关模块10连接，第六电阻r6的第二端与第四开关管q4的第三端连接，第七电阻r7的第二端分别与第四开关管q4的第一端、第三开关单元21及第五开关单元23连接，第四开关管q4的第二端分别与第五开关单元23以及第三开关模块30连接。在此实施例中，第六电阻r6与第七电阻r7均起到限流作用，以限制第四开关管q4的第一端与第三端的输入电流。
50.在一实施例中，第五开关单元23包括第五开关管q5与第一电容c1。第五开关管q5的第一端分别与第一电容c1的第一端、第三开关单元21及第四开关单元22连接，第五开关管q5的第二端分别与第四开关单元22及第三开关模块30连接，第五开关管q5的第三端以及第一电容c1的第二端均接地gnd。在此实施例中，第一电容c1起到滤波作用，即滤除高频脉冲，以防止高频脉冲导致第四开关管q4或第五开关管q5损坏。
51.在一实施例中，第三开关模块30包括第八电阻r8、第九电阻r9、第一稳压二极管d1与第六开关管q6。第八电阻r8的第一端分别与第四开关单元22以及第五开关单元23连接，第八电阻r8的第二端分别与第九电阻r9的第一端、第一稳压二极管d1的阴极以及第六开关管q6的第一端连接，第六开关管q6的第二端、第九电阻r9的第二端以及第一稳压二极管d1的阳极均接地gnd，第六开关管q6的第三端与第三电源v3连接，第六开关管q6的第三端作为电压输出端vout。在此实施例中，第八电阻r8与第九电阻r9可起到分压作用，以为第六开关管q6提供一导通电压，并且，第八电阻r8还能够起到限流作用，以限制第六开关管q6的第一
端的输入电流。第一稳压二极管d1则用于将第六开关管q6的第一端与第二端之间的电压进行钳位，以降低第一稳压二极管d1因电压过大而被损坏的风险。
52.应理解，在电压输出端vout与第三电源v3之间设置有其他的电气元件，比如如图2所示的第二电容c2与电感l1，并且在控制单元40进入正常工作状态后，第六开关管q6导通时才不会有短路现象产生。
53.为了更好的理解本技术，以下对图2所示的电路结构的工作原理进行介绍。
54.在第一电源v1启动后，且第二电源v2启动前，由于控制单元40的供电电压通常来自于第二电源v2，则控制单元40未进入正常工作状态，接口s1与接口s2上均未存在控制单元40所输出的信号。第一开关管q1保持截止，第二开关管q2也截止。第一电源v1与第二开关模块20之间断开，则第六开关管q6的第一端上的电压保持为低电平信号，第六开关管q6保持截止。从而，在启动过程中，在控制单元40未正常工作之前，能够使第六开关管q6保持截止，能够防止第六开关管q6因误导通而被损坏，对第六开关管q6起到保护作用，有利于提升驱动电路工作的稳定性。
55.进而，在第二电源v2启动后，控制单元40进入正常工作状态。控制单元40输出第一控制信号，并通过接口s1传输至第一开关管q1的第一端，第一开关管q1导通。第一电源v1、第三电阻r3、第二电阻r2与第一开关管q1形成通路，以使第二开关管q2的第一端与第二端之间存在压差，第二开关管q2导通。第一电源v1接入第四开关管q4的第三端，第四开关管q4导通。
56.此时，若控制单元40输出第二控制信号，并通过接口s2传输至第三开关管q3的第一端，以控制第三开关管q3截止，则第五开关管q5也截止。第一电源v1通过第四开关管q4的第三端与第二端接入至第六开关管q6的第一端，以使第六开关管q6导通。第三电源v3、第一电感l1与第六开关管q6形成通路，电压输出端vout可输出驱动电压。
57.反之，若第三开关管q3导通，则将第四开关管q4的第一端的电压强制拉低，以使第四开关管q4截止。同时，第五开关管q5的第一端通过第三开关管q3的第三端与第二端之后接地gnd，第五开关管q5也导通。第六开关管q6的第一端通过第五开关管q5的第二端与第三端之后接地gnd，第六开关管q6的第一端被强制拉低，第六开关管q6截止，电压输出端vout不输出驱动电压。
58.从而，在第二电源v2启动后，该驱动电路能够在控制单元40的控制下，从电压输出端vout输出驱动电压，即该驱动电路的工作正常。
59.需要说明的是，在本技术的实施例中，任一开关管均可以选用三极管、mos管或igbt开关管等开关器件，并且各开关管可以相同也可以不同。具体地，以第一开关管q1为例。
60.若第一开关管q1选用三极管，则三极管的基极为第一开关管q1的第一端，三极管的发射极为第一开关管q1的第二端，三极管的集电极为第一开关管q1的第三端。
61.若第一开关管q1选用mos管，则mos管的栅极为第一开关管q1的第一端，mos管的源极为第一开关管q1的第二端，mos管的漏极为第一开关管q1的第三端。
62.若第一开关管q1选用igbt开关管，则igbt开关管的门极为第一开关管q1的第一端，igbt开关管的发射极为第一开关管q1第二端igbt开关管的集电极为第一开关管q1的第三端。
63.本技术实施例提供一种家用电器，包括电源转换电路、第一电源、第二电源、第三电源以及如上述任一实施例中的驱动电路。其中，电源转换电路与输入电源连接，电源转换电路用于将输入电源转换为第一电源和第二电源。
64.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；在本技术的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本技术的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；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范围。