一种变压器隔离的桥臂驱动电路及全桥驱动电路的制作方法

本发明涉及一种变压器隔离的桥臂驱动电路及全桥驱动电路，属于电力电子。

背景技术：

1、目前业界dcdc变换中桥臂功率管隔离驱动电路有各种样式，有采用隔离驱动芯片和高速驱动光耦隔离的驱动电路，此类电路成本相对较高，另外或需要独立的外加供电电源或自举式供电电源，导致使用也未尽灵活方便；也有各种样式的采用驱动变压器隔离的驱动电路，但难以满足目前高频高速的和低损耗的驱动需求。

2、公告号为cn213426015u的中国实用新型专利授权公布文件公开了一种变压器隔离的驱动电路。该变压器隔离的驱动电路包括:驱动变压器，如图1所示驱动变压器设置有原边绕组和两个副边绕组，原边绕组一端连接原边驱动信号，原边绕组另一端连接有电容c2，且电容c2与原边驱动信号连接，两个副边绕组分别为上副边绕组和下副边绕组，上副边绕组和下副边绕组连接成互补驱动方式；电阻r4，上副边绕组的一端分别连接参考端和电阻r4的输入端；上关断加速电路，上副边绕组的另一端分别连接驱动端和上关断加速电路的输入端；上负电压偏置电路，上负电压偏置电路设置在电阻r4的输出端与上关断加速电路的输出端之间或者设置在电阻r4的输出端与上关断加速电路的输出端之后。该实用新型的关断加速电路结构复杂，元器件较多，成本较高，并且对缺少mosfet管的保护电阻；没有突出正负压可调的灵活性。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种变压器隔离的桥臂驱动电路及全桥驱动电路，用以解决现有技术中的驱动电路的关断加速电路结构复杂、元器件较多、成本较高的问题。

2、为实现上述目的，本发明的方案包括：

3、一种变压器隔离的桥臂驱动电路，包括用于与隔离变压器副边绕组连接的输入端和用于驱动对应桥臂的输出端，还包括用于切换输出电平的三极管、用于驱动三极管通断的分压电路和用于输出电平信号的输出电路；所述输出电路上依次串联有第一稳压管、所述输出端和第二稳压管，所述第一稳压管和第二稳压管的阳极相对设置；所述三极管的基极连接在分压电路上与输入端的第一端等电位的位置，所述三极管的发射极连接在第二稳压管的阳极和所述输出电路之间，所述三极管的集电极连接第一稳压管的阴极和输入端的第二端之间；所述第一稳压管两端并联有第一电容。

4、本发明的桥臂驱动电路结构简单，元器件较少，成本较低，突出了正负压可调的灵活性，第一稳压管和第二稳压管为驱动信号提供可调正负压，可针对mosfet管的全桥电路的不同的应用场景，通过改变稳压管的型号实现可调正负压。

5、进一步地，所述分压电路包括与所述输入端并联的分压电阻和与所述三极管的基极串联的下拉电阻及与下拉电阻并联的二极管，所述二极管的阴极与所述三极管的基极连接

6、在三极管的基极串联下拉电阻，可在三极管关断时用于给基极提供一个稳定的电平，防止干扰，与下拉电阻并联的二极管可以加快三极管的导通，实现三极管的快速关断。

7、进一步地，所述输出电路包括输出电阻和与所述输出电阻并联的第一保护支路，所述第一保护支路中串联有电容和电阻，所述输出电阻上下两端构成输出端。

8、输出电路的下两端分别连接桥臂驱动信号，对应桥臂mosfet管的g极和s极，提供驱动电路的同时起到保护mosfet管的作用，防止输出端两端的电压震荡，对mosfet管造成损坏。

9、进一步地，所述第一稳压管与所述三极管集电极之间还串联一个用于电流放大的电阻。

10、在三极管集电极串联电阻，主要用于对集电极导通时电流的放大。

11、进一步地，所述输出电路上还串联有限流电阻。

12、输出电路上串联电阻，主要用来进行防止电路中的电流过大，起保护电路的作用。

13、一种变压器隔离的全桥驱动电路，包括隔离变压器，通过输入端与隔离变压器第一副边绕相连的上桥臂驱动电路和通过输入端与隔离变压器第二副边绕组相连的下桥臂驱动电路，所述上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路均包括用于切换输出电平的三极管、用于驱动三极管通断的分压电路和用于输出电平信号的输出电路；所述输出电路上依次串联有第一稳压管、用于驱动对应桥臂的输出端和第二稳压管，所述第一稳压管和第二稳压管的阳极相对设置；所述三极管的基极连接在分压电路上与输入端的第一端等电位的位置，所述三极管的发射极连接在第二稳压管的阳极和所述输出电路之间，所述三极管的集电极连接第一稳压管的阴极和输入端的第二端之间；所述第一稳压管两端并联有第一电容。上桥臂输入电路输入端的第一端连接第一副边绕组的异名端，下桥臂输入电路输入端的第一端连接第二副边绕组的同名端。

14、本发明的全桥驱动电路结构简单，元器件较少，成本较低，突出了正负压可调的灵活性，第一稳压管和第二稳压管为驱动信号提供可调正负压，可针对mosfet管的全桥电路的不同的应用场景，通过改变稳压管的型号实现可调正负压，上下两绕组同名端相反设置，确保上下桥臂驱动信号始终互补，为全桥电路的上下桥臂的mosfet管提供互补的驱动信号，可靠性高，防止上下桥臂出现直通现象。

15、进一步地，所述分压电路包括与所述输入端并联的分压电阻和与所述三极管的基极串联的下拉电阻及与下拉电阻并联的二极管，所述二极管的阴极与所述三极管的基极连接。

16、在三极管的基极串联下拉电阻，可在三极管关断时用于给基极提供一个稳定的电平，防止干扰，与下拉电阻并联的二极管可以加快三极管的导通，实现三极管的快速关断。

17、进一步地，所述输出电路包括输出电阻和与所述输出电阻并联的第一保护支路，所述第一保护支路中串联有电容和电阻，所述输出电阻上下两端构成输出端。

18、输出电路的下两端分别连接桥臂驱动信号，对应桥臂mosfet管的g极和s极，提供驱动电路的同时起到保护mosfet管的作用，防止输出端两端的电压震荡，对mosfet管造成损坏。

19、进一步地，所述第一稳压管与所述三极管集电极之间还串联一个用于电流放大的电阻。

20、在三极管集电极串联电阻，主要用于对集电极导通时电流的放大。

21、进一步地，所述输出电路上还串联有限流电阻。

22、输出电路上串联电阻，主要用来进行防止电路中的电流过大，起保护电路的作用。

技术特征：

1.一种变压器隔离的桥臂驱动电路，包括用于与隔离变压器副边绕组连接的输入端和用于驱动对应桥臂的输出端，其特征在于，还包括用于切换输出电平的三极管、用于驱动三极管通断的分压电路和用于输出电平信号的输出电路；所述输出电路上依次串联有第一稳压管、所述输出端和第二稳压管，所述第一稳压管和第二稳压管的阳极相对设置；所述三极管的基极连接在分压电路上与输入端的第一端等电位的位置，所述三极管的发射极连接在第二稳压管的阳极和所述输出电路之间，所述三极管的集电极连接第一稳压管的阴极和输入端的第二端之间；所述第一稳压管两端并联有第一电容。

2.根据权利要求1所述的变压器隔离的桥臂驱动电路，其特征在于，所述分压电路包括与所述输入端并联的分压电阻和与所述三极管的基极串联的下拉电阻及与下拉电阻并联的二极管，所述二极管的阴极与所述三极管的基极连接。

3.根据权利要求1或2所述的变压器隔离的桥臂驱动电路，其特征在于，所述输出电路包括输出电阻和与所述输出电阻并联的第一保护支路，所述第一保护支路中串联有电容和电阻，所述输出电阻上下两端构成输出端。

4.根据权利要求3所述的变压器隔离的桥臂驱动电路，其特征在于，所述第一稳压管与所述三极管集电极之间还串联一个用于电流放大的电阻。

5.根据权利要求4所述的变压器隔离的桥臂驱动电路，其特征在于，所述输出电路上还串联有限流电阻。

6.一种变压器隔离的全桥驱动电路，包括隔离变压器，通过输入端与隔离变压器第一副边绕相连的上桥臂驱动电路和通过输入端与隔离变压器第二副边绕组相连的下桥臂驱动电路，其特征在于，所述上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路均包括用于切换输出电平的三极管、用于驱动三极管通断的分压电路和用于输出电平信号的输出电路；所述输出电路上依次串联有第一稳压管、用于驱动对应桥臂的输出端和第二稳压管，所述第一稳压管和第二稳压管的阳极相对设置；所述三极管的基极连接在分压电路上与输入端的第一端等电位的位置，所述三极管的发射极连接在第二稳压管的阳极和所述输出电路之间，所述三极管的集电极连接第一稳压管的阴极和输入端的第二端之间；所述第一稳压管两端并联有第一电容。上桥臂输入电路输入端的第一端连接第一副边绕组的异名端，下桥臂输入电路输入端的第一端连接第二副边绕组的同名端。

7.根据权利要求6所述的变压器隔离的全桥驱动电路，其特征在于，所述分压电路包括与所述输入端并联的分压电阻和与所述三极管的基极串联的下拉电阻及与下拉电阻并联的二极管，所述二极管的阴极与所述三极管的基极连接。

8.根据权利要求6或7所述的变压器隔离的全桥驱动电路，其特征在于，所述输出电路包括输出电阻和与所述输出电阻并联的第一保护支路，所述第一保护支路中串联有电容和电阻，所述输出电阻上下两端构成输出端。

9.根据权利要求8所述的变压器隔离的全桥驱动电路，其特征在于，所述第一稳压管与所述三极管集电极之间还串联一个用于电流放大的电阻。

10.根据权利要求9所述的变压器隔离的全桥驱动电路，其特征在于，所述输出电路上还串联有限流电阻。

技术总结
本发明涉及一种变压器隔离的桥臂驱动电路及全桥驱动电路，属于电力电子技术领域。本方案包括用于与隔离变压器副边绕组连接的输入端和用于驱动对应桥臂的输出端，还包括用于切换输出电平的三极管、用于驱动三极管通断的分压电路和用于输出电平信号的输出电路；输出电路上依次串联有第一稳压管、输出端和第二稳压管，第一稳压管和第二稳压管的阳极相对设置；三极管的基极连接在分压电路上与输入端的第一端等电位的位置，发射极连接在第二稳压管的阳极和所述输出电路之间，集电极连接第一稳压管的阴极和输入端的第二端之间；第一稳压管两端并联有第一电容。本方案用以解决现有技术中的驱动电路的关断加速电路结构复杂、元器件较多、成本较高的问题。

技术研发人员：张振远,程兴邦,熊泽成,赵启良,李新元,赵彦祺,崔宁豪,程煜杰,郝家彬,蔡思淇,边慧萍,刘天强,孟凡提
受保护的技术使用者：许继电源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19