一种多单元同步驱动电路的制作方法

本技术属于电子，具体是一种多单元同步驱动电路。

背景技术：

1、在现有的电源电路中，例如电池串联工作时，多个单元的平衡控制电路里，要求严格同步，以确保主电路正常工作或通信。每个单元对地电平不同，现有的办法通过光耦、变压器、甚至专用芯片来进行驱动解决对地电平不同的同步驱动问题，但它们存在以下问题：

2、1、光耦的输出端需要相应的独立电源作为信号输出，需要专用输出电路驱动，电路复杂，成本较高。

3、2、专用芯片体积小，传输快，但为非隔离模式，串联数量多时，电压高，使用受限，成本更高。

4、变压器可实现隔离传输，现有采用变压器实现驱动隔离传输的多单元同步驱动电路，如图1所示，以三个单元电路为例，包括信号源sin1，变压器tx2，隔离电容c1，隔离电容c2，隔离电容c3，以及各个单元电路；信号源sin1连接于变压器tx2的初级线圈的两端，变压器tx2的次级线圈的第一端分别连接隔离电容c1、隔离电容c2、隔离电容c3的一端，变压器tx2的次级线圈的第二端接地。各个单元电路的电路结构均相同，现以离变压器tx2最近的第一单元电路为例来描述其电路结构，第一单元电路包括相串联的场效应管q1，电阻r4和电源v1，场效应管q1的g极连接隔离电容c1的另一端，场效应管q1的d极依次连接电阻r4和电源v1的正极，场效应管q1的s极和电源v1和负极共同连接到变压器tx2的次级线圈的第二端。

5、现有的这种多单元同步驱动电路，工作时，信号源sin1的驱动信号经由变压器tx2的次级线圈输出，再经隔离电容c1、隔离电容c2、隔离电容c3分别传输到各个单元电路的场效应管的g极。变压器tx2的次级线圈的第一端经由隔离电容c1至第一单元电路的场效应管q1(g极到s极)再到变压器tx2的次级线圈的第二端形成回路。变压器tx2的次级线圈的第一端经由隔离电容c2至第二单元电路的场效应管q2(g极到s极)，再经过第一单元电路的电源v1，最后到变压器tx2的次级线圈的第二端形成回路。变压器tx2的次级线圈的第一端经由隔离电容c3至第三单元电路的场效应管q2(g极到s极)，再依次经过第二单元电路的电源v2和第一单元电路的电源v1，最后到变压器tx2的次级线圈的第二端形成回路。由上述可知，现有的这种多单元同步驱动电路，第二单元电路及后面的各个单元电路所对应的工作回路中，均串联有前面所有单元电路的电源，由于串联在回路里的电源(或电池)存在阻、容特性，并且回路路径上也会存在分布电感，多个单元电路累加后，如图2所示，在同一信号源sin1通过变压器tx2的次级线圈输出，通过隔离电容c1、隔离电容c2、隔离电容c3产生的驱动信号q1_sg，q2_sg，q3_sg，因为累加误差无法避免，驱动波形出现较大的干扰及偏差，负载电流irl1、irl2、irl3也存在较大变形及明显偏差。即，每个单元电路的传输特性将产生累加差异，影响信号的一致性，无法严格同步，导致各个单元电路的主回路无法正常工作。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种可严格同步的多单元同步驱动电路。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种多单元同步驱动电路，包括信号源、变压器和各个单元电路，对应于各个所述单元电路均分别设置有第一隔离电容和第二隔离电容，各个所述单元电路均包括开关管和电源；

4、所述信号源连接于所述变压器的初级线圈的两端；

5、所述变压器的次级线圈的第一端分别通过相应的所述第一隔离电容连接到各个所述单元电路的所述开关管的控制极；各个所述单元电路中，所述开关管的接地端连接到相应的所述单元电路的单元地，并通过相应的所述第二隔离电容连接至所述变压器的次级线圈的第二端，形成独立信号回路；

6、各个所述单元电路中，所述开关管和所述电源串接形成独立主回路。

7、进一步地，各个所述单元电路中，所述开关管和所述电源之间还串接有负载。

8、进一步地，所述负载采用电阻、电感或电容。

9、进一步地，所述开关管采用mos管、igbt管或三极管。

10、进一步地，所述开关管采用mos管，所述变压器的次级线圈的第一端分别通过相应的所述第一隔离电容连接到各个所述单元电路的mos管的g极；各个所述单元电路中，所述mos管的d极依次连接所述负载和所述电源的正极，所述mos管的s极和所述电源的负极均通过相应的所述第二隔离电容连接至所述变压器的次级线圈的第二端。

11、一种多单元同步驱动电路，包括第一信号源、第二信号源、变压器和各个单元电路，对应于各个所述单元电路均分别设置有第一隔离电容和第二隔离电容；各个所述单元电路均包括第一开关管、第二开关管和推挽变压器，所述推挽变压器具有两个初级线圈；各个所述单元电路分别设有电源；

12、所述第一信号源连接于所述变压器的初级线圈的第一端与接地端之间，所述第二信号源连接于所述变压器的初级线圈的第二端与接地端之间；

13、所述变压器的次级线圈的第一端分别通过相应的所述第一隔离电容连接到各个所述单元电路的第一开关管的控制极；各个所述单元电路中，所述第一开关管和所述第二开关管的接地端均连接到相应的所述单元电路的单元地，所述变压器的次级线圈的第二端分别通过相应的所述第二隔离电容连接到各个所述单元电路的第二开关管的控制极，形成独立信号回路；

14、各个所述单元电路中，所述第一开关管、所述单元电路的第一初级线圈和所述电源串接形成独立主回路；所述第二开关管、所述单元电路的第二初级线圈和所述电源串接形成另一独立主回路。

15、进一步地，所述第一隔离电容和所述第二隔离电容之间串接有波形整形电路。

16、进一步地，各个所述单元电路通过各自的推挽变压器的次级线圈连接在一起形成交流共享母线。

17、采用上述技术方案后，本实用新型的多单元同步驱动电路，通过信号源的差分输出，各个单元电路分别通过第一隔离电容和第二隔离电容与变压器的次级线圈的两端形成独立的信号回路，各个单元电路之间相互独立互不干扰，不会产生累加偏差。而且每个单元电路特征一致，回路传输特性一致，各驱动信号严格一致，可保证各个单元电路的主回路的严格同步。

技术特征：

1.一种多单元同步驱动电路，其特征在于：包括信号源、变压器和各个单元电路，对应于各个所述单元电路均分别设置有第一隔离电容和第二隔离电容，各个所述单元电路均包括开关管和电源；

2.根据权利要求1所述的一种多单元同步驱动电路，其特征在于：各个所述单元电路中，所述开关管和所述电源之间还串接有负载。

3.根据权利要求2所述的一种多单元同步驱动电路，其特征在于：所述负载采用电阻、电感或电容。

4.根据权利要求2所述的一种多单元同步驱动电路，其特征在于：所述开关管采用mos管、igbt管或三极管。

5.根据权利要求4所述的一种多单元同步驱动电路，其特征在于：所述开关管采用mos管，所述变压器的次级线圈的第一端分别通过相应的所述第一隔离电容连接到各个所述单元电路的mos管的g极；各个所述单元电路中，所述mos管的d极依次连接所述负载和所述电源的正极，所述mos管的s极和所述电源的负极均通过相应的所述第二隔离电容连接至所述变压器的次级线圈的第二端。

6.一种多单元同步驱动电路，其特征在于：包括第一信号源、第二信号源、变压器和各个单元电路，对应于各个所述单元电路均分别设置有第一隔离电容和第二隔离电容；各个所述单元电路均包括第一开关管、第二开关管和推挽变压器，所述推挽变压器具有两个初级线圈；各个所述单元电路分别设有电源；

7.根据权利要求6所述的一种多单元同步驱动电路，其特征在于：所述第一隔离电容和所述第二隔离电容之间串接有波形整形电路。

8.根据权利要求6所述的一种多单元同步驱动电路，其特征在于：各个所述单元电路通过各自的推挽变压器的次级线圈连接在一起形成交流共享母线。

技术总结
本技术公开了一种多单元同步驱动电路，其包括信号源、变压器和各个单元电路，对应于各个所述单元电路均分别设置有第一隔离电容和第二隔离电容，各个所述单元电路均包括开关管和电源；通过信号源的差分输出，各个单元电路分别通过第一隔离电容和第二隔离电容与变压器的次级线圈的两端形成独立的信号回路，各个单元电路之间相互独立互不干扰，不会产生累加偏差。而且每个单元电路特征一致，回路传输特性一致，各驱动信号严格一致，可保证各个单元电路的主回路的严格同步。

技术研发人员：杨婷婷,王宏其,蔡维新
受保护的技术使用者：厦门市国维电子科技有限公司
技术研发日：20230620
技术公布日：2024/2/8