CN106301022A - 一种驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种驱动电路，其包括：整流流模块、第一升压模块、第二升压模块、整流平滑模块、控制模块、第一二极管以及第二二极管；其中，整流模块的输出端与第一升压模块的输入端、第二升压模块的输入端以及控制模块的第一输入端连接，第一升压模块的输出端和第二升压模块的输出端与整流平滑模块连接，控制模块的第二输入端与整流平滑模块连接，控制模块的第一输出端与第一升压模块的控制端连接，控制模块的第二输出端与第二升压模块的控制端连接；本发明的驱动电路通过两组独立控制的第一升压模块和第二升压模块，在导通时间上错开相位180度，进而不会使得电流峰值过高，降低纹波电流。

Description

一种驱动电路
技术领域
本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种驱动电路。
背景技术
现有的驱动电路一般分为主动式和被动式，而主动式驱动电路一般由电感、电容、二极管以及开关管等电子元器件组成，通过功率因素校正芯片去调整电流的波形，对电流电压间的相位差进行补偿。
在大功率电视电源电路上一般使用主动式驱动电路，同时，为了减小主动式驱动电路承受的应力，往往会并联电感、电容、二极管以及开关管，使得电流峰值过高，然而高峰值电流易受到电磁干扰的影响，输入输出纹波电流大，并且，采用并联方式对电感、二极管以及开关管的均流效果不利。
故，有必要提供一种驱动电路，以解决现有技术所存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种驱动电路，以解决现有的大功率驱动电路为减小电路承受的应力，采用并联电感、电容、二极管以及开关管的方式，使得电流峰值过高，然而高峰值电流易受到电磁干扰的影响，输入输出纹波电流大，并且，采用并联方式对电感、二极管以及开关管的均流效果不利的技术问题。
为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：
本发明实施例提供一种驱动电路，其包括：整流模块、第一升压模块、第二升压模块、整流平滑模块、控制模块、第一二极管以及第二二极管；其中，
整流模块的输出端与第一升压模块的输入端、第二升压模块的输入端以及控制模块的第一输入端连接，第一升压模块的输出端和第二升压模块的输出端与整流平滑模块连接，控制模块的第二输入端与整流平滑模块连接，控制模块的第一输出端与第一升压模块的控制端连接，控制模块的第二输出端与第二升压模块的控制端连接；
整流模块用于将从交流输入电源输入的交流电压转为直流电压；
控制模块包括第一控制单元、第二控制单元、输入电压检测单元、输出电压检测单元以及功率因素校正芯片，控制模块用于接收整流模块输出的直流电压和整流平滑模块输出的直流电压，并生成第一控制信号至第一升压模块的控制端或生成第二控制信号至第二升压模块的控制端。
第一升压模块，用于受第一控制信号的控制升高整流模块输出的直流电压；
第二升压模块，用于受第二控制信号的控制升高整流模块输出的直流电压；
整流平滑模块用于过滤第一升压模块或第二升压模块输出的直流电压中的纹波，并将过滤后的直流电压输出至控制模块。
在本发明的驱动电路中，第一控制单元包括第三二极管、第一电阻、第二电阻以及第三电阻；
第三二极管的阳极与控制芯片连接，第三二极管的阴极与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端与第一升压模块的控制端连接，第二电阻的一端与控制芯片连接，第二电阻的另一端与第一升压模块的控制端连接，第三电阻的一端与第一升压模块的控制端连接，第三电阻的另一端接地。
在本发明的驱动电路中，第二控制单元包括第四二极管、第四电阻、第五电阻以及第六电阻；
第四二极管的阳极与控制芯片连接，第四二极管的阴极与第四电阻的一端连接，第四电阻的另一端与第二升压模块的控制端连接，第五电阻的一端与控制芯片连接，第五电阻的另一端与第二升压模块的控制端连接，第四电阻的一端与第二升压模块的控制端连接，第四电阻的另一端接地。
在本发明的驱动电路中，输入电压检测单元包括第七电阻、第八电阻、第九电阻以及第一电容；
第七电阻的一端与整流模块的输出端连接，第七电阻的另一端与第八电阻的一端连接，第八电阻的另一端与功率因素校正芯片连接，第九电阻的一端与功率因素校正芯片连接，第九电阻的另一端接地，第一电容的一端与功率因素校正芯片连接，第一电容的另一端接地。
在本发明的驱动电路中，输出电压检测单元包括第十电阻、第十一电阻、第十二电阻以及第十三电阻；
第十电阻的一端与整流平滑模块的输出端连接，第十电阻的另一端与第十一电阻的一端连接，第十一电阻的另一端与第十二电阻的一端连接，第十二电阻的另一端与功率因素校正芯片连接，第十三电阻的一端与功率因素校正芯片连接，第十三电阻的另一端接地。
在本发明的驱动电路中，第一升压模块包括第一电感和第一开关管；
第一电感的一端与整流模块的输出端连接，第一电感的另一端与第一开关管的输入端连接，第一开关管的控制端与控制模块的第一输出端连接，第一开关管的输出端接地。
在本发明的驱动电路中，第二升压模块包括第二电感和第二开关管；
第二电感的一端与整流模块的输出端连接，第二电感的另一端与第二开关管的输入端连接，第二开关管的控制端与控制模块的第二输出端连接，第二开关管的输出端接地。
在本发明的驱动电路中，第一开关管和第二开关管为薄膜晶体管。
在本发明的驱动电路中，整流平滑模块包括第五二极管、第六二极管和第二电容；
第五二极管的阳极与第一升压模块的输出端连接，第六二极管的阳极与第二升压模块的输出端连接，第五二极管和第六二极管的阴极与第二电容的一端连接，第二容的另一端接地。
在本发明的驱动电路中，整流模块包括一整流桥、第三电容以及第十四电阻；
整流桥的一端与交流输入电源连接，整流桥的另一端与第三电容的一端连接，第三电容的另一端与第十四电阻的一端连接，第十四电阻的另一端接地。
本发明的驱动电路通过两组独立控制的第一升压模块和第二升压模块，在导通时间上错开相位180度，使得在同一时刻只有一半的峰值电流叠加到输入输出上，改善了电磁干扰对电路的影响，降低了纹波电流，并且有良好的均流效果；解决了现有的大功率驱动电路为减小电路承受的应力，采用并联电感、电容、二极管以及开关管的方式，使得电流峰值过高，然而高峰值电流易受到电磁干扰的影响，输入输出纹波电流大，并且，采用并联方式对电感、二极管以及开关管的均流效果不利的技术问题。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本发明的驱动电路电路的优选实施例的结构示意图；
图2为本发明的驱动电路电路的优选实施例的输入输出电流波形图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
参阅图1，图1为本发明的驱动电路电路的优选实施例的结构示意图；
本优选实施例的驱动电路，包括：整流模块101、第一升压模块102、第二升压模块103、整流平滑模块104、控制模块105、第一二极管D1以及第二二极管D2；其中，
整流模块101的输出端与第一升压模块102的输入端、第二升压模块103的输入端以及控制模块105的第一输入端连接，第一升压模块102的输出端和第二升压模块103的输出端与整流平滑模块104连接，控制模块105的第二输入端与整流平滑模块104连接，控制模块105的第一输出端与第一升压模块102的控制端连接，控制模块105的第二输出端与第二升压模块103的控制端连接；
整流模块101用于将从交流输入电源Vi输入的交流电压转为直流电压；
控制模块105包括第一控制单元1051、第二控制单元1052、输入电压检测单元1053、输出电压检测单元1054以及功率因素校正芯片，控制模块105用于接收整流模块101输出的直流电压和整流平滑模块104输出的直流电压，并生成第一控制信号至第一升压模块102的控制端或生成第二控制信号至第二升压模块103的控制端。
第一升压模块102，用于受第一控制信号的控制升高整流模块101输出的直流电压；
第二升压模块103，用于受第二控制信号的控制升高整流模块101输出的直流电压；
整流平滑模块104用于过滤第一升压模块102或第二升压模块103输出的直流电压中的纹波，并将过滤后的直流电压输出至控制模块105。
在本优选实施例的驱动电路中，第一控制单元1051包括第三二极管D3、第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3；
第三二极管D3的阳极与控制芯片连接，第三二极管D3的阴极与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端与第一升压模块102的控制端连接，第二电阻R2的一端与控制芯片连接，第二电阻R2的另一端与第一升压模块102的控制端连接，第三电阻R3的一端与第一升压模块102的控制端连接，第三电阻R3的另一端接地。
第一开关管T1的控制端通过第二电阻R2与功率因素芯片连接，并且第一开关管T1的控制端通过第三电阻R3接地，对第一开关管T1起到了开通之前的击穿保护作用；第一开关管T1的控制端通过第一电阻R1和第三二极管D3与功率因素校正芯片连接，对第一开关管T1起到了关断之后的误操作保护作用。
在本优选实施例的驱动电路中，第二控制单元1052包括第四二极管D4、第四电阻R4、第五电阻R5以及第六电阻R6；
第四二极管D4的阳极与控制芯片连接，第四二极管D4的阴极与第四电阻R4的一端连接，第四电阻R4的另一端与第二升压模块103的控制端连接，第五电阻R5的一端与控制芯片连接，第五电阻R5的另一端与第二升压模块103的控制端连接，第六电阻R6的一端与第二升压模块103的控制端连接，第六电阻R6的另一端接地。
第二开关管T2的控制端通过第五电阻R5与功率因素芯片连接，并且第二开关管T2的控制端通过第六电阻R6接地，对第二开关管T2起到了开通之前的击穿保护作用；第二开关管T2的控制端通过第四电阻R4和第四二极管D4与功率因素校正芯片连接，对第二开关管T2起到了关断之后的误操作保护作用。
在本优选实施例的驱动电路中，输入电压检测单元1053包括第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9以及第一电容C1；
第七电阻R7的一端与整流模块101的输出端连接，第七电阻R7的另一端与第八电阻R8的一端连接，第八电阻R8的另一端与功率因素校正芯片连接，第九电阻R9的一端与功率因素校正芯片连接，第九电阻R9的另一端接地，第一电容C1的一端与功率因素校正芯片连接，第一电容C1的另一端接地。
在本优选实施例的驱动电路中，输出电压检测单元1054包括第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12以及第十三电阻R13；
第十电阻R10的一端与整流平滑模块104的输出端连接，第十电阻R10的另一端与第十一电阻R11的一端连接，第十一电阻R11的另一端与第十二电阻R12的一端连接，第十二电阻R12的另一端与功率因素校正芯片连接，第十三电阻R13的一端与功率因素校正芯片连接，第十三电阻R13的另一端接地。
在本优选实施例的驱动电路中，第一升压模块102包括第一电感L1和第一开关管T1；
第一电感L1的一端与整流模块101的输出端连接，第一电感L1的另一端与第一开关管T1的输入端连接，第一开关管T1的控制端与控制模块105的第一输出端连接，第一开关管T1的输出端接地。
在本优选实施例的驱动电路中，第二升压模块102包括第二电感L2和第二开关管T2；
第二电感L2的一端与整流模块101的输出端连接，第二电感L2的另一端与第二开关管T2的输入端连接，第二开关管T2的控制端与控制模块105的第二输出端连接，第二开关管T2的输出端接地。
进一步地，第一开关管和第二开关管为薄膜晶体管。
在本优选实施例的驱动电路中，整流平滑模块104包括第五二极管D5、第六二极管D6和第二电容C2；
第五二极管D5的阳极与第一升压模块102的输出端连接，第六二极管D6的阳极与第二升压模块103的输出端连接，第五二极管D5和第六二极管D6的阴极与第二电容C2的一端连接，第二电容C2的另一端接地。
在本优选实施例的驱动电路中，整流模块101包括一整流桥M1、第三电容C3以及第十四电阻R14；
整流桥M1的一端与交流输入电源Vi连接，整流桥M2的另一端与第三电容C3的一端连接，第三电容C3的另一端与第十四电阻R14的一端连接，第十四电阻R14的另一端接地。
参阅图1和图2，图2为本发明的驱动电路电路的优选实施例的输入输出电流波形图；
本优选实施例的驱动电路使用时，首先，提供一启动电压至功率因素校正芯片，使其处于工作状态，交流输入电源Vi输入的交流电压经整流滤波模块101整流转换为直流电压后，一路经控制模块105的输入电压检测单元到功率因素校正芯片，另一路经第一二极管D1、第二二极管D2和控制模块105的输出电压检测单元1054到功率因素校正芯片，功率因素校正芯片进而生成第一控制信号控制第一开关管T1的导通或生成第二控制信号控制第二开关管T2的导通。本优选实施例的驱动电路，通过设置功率因素校正芯片上的相位管理器，将第一控制信号和第二控制信号的相位错开180度，交替生成第一控制信号和第二控制信号。
接着，当在t1时刻，生成第一控制信号时，第一开关管T1导通，第二开关管T2关闭，整流模块生成的直流电压通过第一升压模块102进一步升高，流经第一开关管T1的电流上升至一定峰值，并且第一电感L1进行储能；随后，在t2时刻，生成第二控制信号，第一开关管T1关闭，第二开关管T2导通，整流模块生成的直流电压通过第二升压模块103升高，流经第二开关管的电流上升至一定峰值，并且第二电感进行储能，同时，在t1时刻储能后的第一电感L1上的电流经整流平滑模块104输出至控制模块105的输出电压检测单元1052上。
随后，在t3时刻，控制模块再次根据整流模块101输出的直流电压和在t2时刻，整流平滑模块104输出的直流电压再次生成第一控制信号，使得第一开关管T1导通，第二开关管T2关闭，整流模块生成的直流电压通过第一升压模块102升高，流经第一开关管T1的电流上升至一定峰值，并且第一电感L1进行储能，同时，在t2时刻储能后的第二电感L2上的电流经整流平滑模块104输出至控制模块105的输出电压检测单元1052上。
最后，重复t2时刻和t3时刻直至驱动电路稳定输出。
本优选实施例的驱动电路，通过交替生成第一控制信号和第二控制信号，从而使得流经第一开关管T1和第二开关管T2的电流峰值为并联使用第一开关管和第二开关管的一半，降低了电磁干扰对电路的影响，同时，改善了整个电路的纹波电流。
特别地，本优选实施例的驱动电路，可以通过设置功率因素校正芯片，使得功率因素校正芯片只输出一路控制信号，当在低功率电源电路中使用时，可以有效提高驱动电路的转换效率。
本发明的驱动电路通过两组独立控制的第一升压模块和第二升压模块，在导通时间上错开相位180度，使得在同一时刻只有一半的峰值电流叠加到输入输出上，改善了电磁干扰对电路的影响，降低了纹波电流，并且有良好的均流效果；解决了现有的大功率电视电源电路为减小电路承受的应力，采用并联电感、电容、二极管以及开关管的方式，使得电流峰值过高，然而高峰值电流易受到电磁干扰的影响，输入输出纹波电流大，并且，采用并联方式对电感、二极管以及开关管的均流效果不利的技术问题。
综上，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种驱动电路，其特征在于，包括：整流模块、第一升压模块、第二升压模块、整流平滑模块、控制模块、第一二极管以及第二二极管；其中，
所述整流模块的输出端与所述第一升压模块的输入端、所述第二升压模块的输入端以及所述控制模块的第一输入端连接，所述第一升压模块的输出端和所述第二升压模块的输出端与所述整流平滑模块连接，所述控制模块的第二输入端与所述整流平滑模块连接，所述控制模块的第一输出端与所述第一升压模块的控制端连接，所述控制模块的第二输出端与所述第二升压模块的控制端连接；
所述整流模块用于将从交流输入电源输入的交流电压转为直流电压；
所述控制模块包括第一控制单元、第二控制单元、输入电压检测单元、输出电压检测单元以及功率因素校正芯片，所述控制模块用于接收所述整流模块输出的直流电压和所述整流平滑模块输出的直流电压，并生成第一控制信号至所述第一升压模块的控制端或生成第二控制信号至所述第二升压模块的控制端。
所述第一升压模块，用于受所述第一控制信号的控制升高所述整流模块输出的直流电压；
所述第二升压模块，用于受所述第二控制信号的控制升高所述整流模块输出的直流电压；
所述整流平滑模块用于过滤所述第一升压模块或所述第二升压模块输出的直流电压中的纹波，并将过滤后的直流电压输出至所述控制模块。
2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第一控制单元包括第三二极管、第一电阻、第二电阻以及第三电阻；
所述第三二极管的阳极与所述控制芯片连接，所述第三二极管的阴极与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述第一升压模块的控制端连接，所述第二电阻的一端与所述控制芯片连接，所述第二电阻的另一端与所述第一升压模块的控制端连接，所述第三电阻的一端与所述第一升压模块的控制端连接，所述第三电阻的另一端接地。
3.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第二控制单元包括第四二极管、第四电阻、第五电阻以及第六电阻；
所述第四二极管的阳极与所述控制芯片连接，所述第四二极管的阴极与所述第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端与所述第二升压模块的控制端连接，所述第五电阻的一端与所述控制芯片连接，所述第五电阻的另一端与所述第二升压模块的控制端连接，所述第四电阻的一端与所述第二升压模块的控制端连接，所述第四电阻的另一端接地。
4.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述输入电压检测单元包括第七电阻、第八电阻、第九电阻以及第一电容；
所述第七电阻的一端与所述整流模块的输出端连接，所述第七电阻的另一端与所述第八电阻的一端连接，所述第八电阻的另一端与所述功率因素校正芯片连接，所述第九电阻的一端与所述功率因素校正芯片连接，所述第九电阻的另一端接地，所述第一电容的一端与所述功率因素校正芯片连接，所述第一电容的另一端接地。
5.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述输出电压检测单元包括第十电阻、第十一电阻、第十二电阻以及第十三电阻；
所述第十电阻的一端与所述整流平滑模块的输出端连接，所述第十电阻的另一端与所述第十一电阻的一端连接，所述第十一电阻的另一端与所述第十二电阻的一端连接，所述第十二电阻的另一端与所述功率因素校正芯片连接，所述第十三电阻的一端与所述功率因素校正芯片连接，所述第十三电阻的另一端接地。
6.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第一升压模块包括第一电感和第一开关管；
所述第一电感的一端与所述整流模块的输出端连接，所述第一电感的另一端与所述第一开关管的输入端连接，所述第一开关管的控制端与所述控制模块的第一输出端连接，所述第一开关管的输出端接地。
7.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第二升压模块包括第二电感和第二开关管；
所述第二电感的一端与所述整流模块的输出端连接，所述第二电感的另一端与所述第二开关管的输入端连接，所述第二开关管的控制端与所述控制模块的第二输出端连接，所述第二开关管的输出端接地。
8.根据权利要求6或7所述的驱动电路，其特征在于，所述第一开关管和所述第二开关管为薄膜晶体管。
9.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述整流平滑模块包括第五二极管、第六二极管和第二电容；
所述第五二极管的阳极与所述第一升压模块的输出端连接，所述第六二极管的阳极与所述第二升压模块的输出端连接，所述第五二极管和所述第六二极管的阴极与所述第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端接地。
10.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述整流模块包括一整流桥、第三电容以及第十四电阻；
所述整流桥的一端与所述交流输入电源连接，所述整流桥的另一端与所述第三电容的一端连接，所述第三电容的另一端与所述第十四电阻的一端连接，所述第十四电阻的另一端接地。
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