CN107370400A - 变压器的隔离驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变压器的隔离驱动电路，包括交流电源、变压器、三极管、MOS管、10V直流电源、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容，交流电源的正极分别与第一电阻的一端和第二二极管的阴极连接，交流电源的负极和第二二极管的阳极均接地，第一电阻的另一端与第二电容的一端连接，第二电容的另一端分别与第一电容的一端和变压器的初级线圈的一端连接，变压器的初级线圈的另一端接地，变压器的次级线圈的一端分别与第一电容的另一端、第一二极管的阳极和第三电容的一端连接。实施本发明的变压器的隔离驱动电路，具有以下有益效果：电路结构较为简单、节省成本、电路的安全性和可靠性较高。

Description

变压器的隔离驱动电路
技术领域
本发明涉及变压器领域，特别涉及一种变压器的隔离驱动电路。
背景技术
变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压(或电流)。变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。现有对于变压器的隔离技术中，所采用的隔离驱动电路的结构较为复杂，成本较高。另外，由于现有的变压器的驱动隔离电路缺少相应的电路保护措施，造成电路的安全性和可靠性不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路结构较为简单、节省成本、电路的安全性和可靠性较高的变压器的隔离驱动电路。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种变压器的隔离驱动电路，包括交流电源、变压器、三极管、MOS管、10V直流电源、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容，所述交流电源的正极分别与所述第一电阻的一端和第二二极管的阴极连接，所述交流电源的负极和所述第二二极管的阳极均接地，所述第一电阻的另一端与所述第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端分别与所述第一电容的一端和变压器的初级线圈的一端连接，所述变压器的初级线圈的另一端接地，所述变压器的次级线圈的一端分别与所述第一电容的另一端、第一二极管的阳极和第三电容的一端连接，所述第三电容的另一端分别与所述第二电阻的一端、第三二极管的阴极和三极管的基极连接，所述第二电阻的另一端分别与所述三极管的发射极、第一二极管的阴极和第四电容的一端连接，所述第三二极管的阳极与所述变压器的次级线圈的另一端连接，所述三极管的集电极与所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端与所述第三二极管的阳极连接，所述MOS管的漏极与所述10V直流电源的正极连接，所述MOS管的源极分别与所述第四电阻的另一端和10V直流电源的负极连接，所述第三电阻的阻值为80Ω，所述第四电容的电容值为50PF。
在本发明所述的变压器的隔离驱动电路中，还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述MOS管的源极连接，所述第四电阻的另一端与所述10V直流电源的负极连接，所述第四电阻的阻值为4.7KΩ。
在本发明所述的变压器的隔离驱动电路中，还包括第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第三二极管的阴极连接，所述第五电阻的另一端与所述三极管的基极连接，所述第五电阻的阻值为100Ω。
在本发明所述的变压器的隔离驱动电路中，还包括第六电阻，所述第六电阻的一端与所述第二二极管的阳极连接，所述第六电阻的另一端与所述变压器的次级线圈的另一端连接，所述第六电阻的阻值为100Ω。
在本发明所述的变压器的隔离驱动电路中，所述三极管为PNP型三极管，所述MOS管为N沟道MOS管。
实施本发明的变压器的隔离驱动电路，具有以下有益效果：由于设有交流电源、变压器、三极管、MOS管、10V直流电源、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容，其使用的元器件较少，第三电阻用于对三极管的集电极所在的支路进行过流保护，第四电容用于防止三极管与MOS管之间的干扰，因此电路结构较为简单、节省成本、电路的安全性和可靠性较高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明变压器的隔离驱动电路一个实施例中的电路结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明变压器的隔离驱动电路实施例中，该变压器的隔离驱动电路的电路结构示意图如图1所示。图1中，该变压器的隔离驱动电路包括交流电源V1、变压器T、三极管Q1、MOS管M1、10V直流电源VCC、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一电阻R2、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4，其中，交流电源V1的正极分别与第一电阻R1的一端和第二二极管D2的阴极连接，交流电源V1的负极和第二二极管D2的阳极均接地，第一电阻R1的另一端与第二电容C2的一端连接，第二电容C2的另一端分别与第一电容C1的一端和变压器T的初级线圈L1的一端连接，变压器T的初级线圈L1的另一端接地，变压器T的次级线圈L2的一端分别与第一电容C1的另一端、第一二极管D1的阳极和第三电容C3的一端连接。
第三电容C3的另一端分别与第二电阻R2的一端、第三二极管D3的阴极和三极管Q1的基极连接，第二电阻R2的另一端分别与三极管Q1的发射极、第一二极管D1的阴极和第四电容C4的一端连接，第三二极管D3的阳极与变压器T的次级线圈L2的另一端连接，三极管Q1的集电极与第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端与第三二极管D3的阳极连接，MOS管M1的漏极与10V直流电源VCC的正极连接，MOS管M1的源极分别与第四电阻R4的另一端和10V直流电源VCC的负极连接，第三电阻R3的阻值为80Ω，第四电容C4的电容值为50PF。
该变压器的隔离驱动电路与传统的隔离驱动电路相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，可以节省硬件成本。另外，该变压器的隔离驱动电路中设有第三电阻R3和第四电容C4，第三电阻R3用于对三极管Q1的集电极所在的支路进行过流保护，第四电容C4用于防止三极管Q1与MOS管M1之间的干扰，因此电路的安全性和可靠性较高。
本实施例中，第二电容C2为隔直电容，第三电容C3为自举电容，第三二极管为自举二极管。当PWM波形突然加载时，第二电容C2相当于短路，变压器T的初级线圈L1的电流由0逐渐增大，第一电阻R1和第二电容C2的分压逐渐增大，变压器T的分压逐渐减小，直到第二电容C2的分压增大到UD时，该变压器的隔离驱动电路进入稳态。其中U为PWM的高电平电压，D为PWM的占空比。变压器的原边电路为二阶系统，第一电阻R1起到增大阻尼减小超调的作用。稳态时由于变压器T的特性，次级线圈L2在PWM高电平时感生电压为UD；在PWM低电平时感生电压为U(1-D)。次级线圈L2的端电压随占空比的变化而变化。第三电容C3和第三二极管D3在PWM为低电平时充电至U(1-D)，并短路后级的驱动电路；在高电平时和次级线圈L2的端电压叠加，总电压和为U，由此还原出幅值不受占空比变化的PWM波。还原后的PWM波直接加载MOS管M1的源极和栅极两端。
值得一提的是，本实施例中，三极管Q1为PNP型三极管，MOS管M1为N沟道MOS管。当然，在实施例的一些情况下，三极管Q1也可以为NPN型三极管，MOS管M1也可以为P沟道MOS管，但这时电路的结构也要相应发生变化。
本实施例中，该变压器的隔离驱动电路还包括第四电阻R4，第四电阻R4的一端与MOS管M1的源极连接，第四电阻R4的另一端与10V直流电源VCC的负极连接，第四电阻R4的阻值为4.7KΩ。第四电阻R4为限流电阻，用于对MOS管M1的源极所在的支路进行过流保护，以进一步增强电路的安全性和可靠性。
本实施例中，该变压器的隔离驱动电路还包括第五电阻R5，第五电阻R5的一端与第三二极管D3的阴极连接，第五电阻R5的另一端与三极管Q1的基极连接，第五电阻R5的阻值为100Ω。第五电阻R5为限流电阻，用于对三极管Q1的基极所在的支路进行过流保护，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。
本实施例中，该变压器的隔离驱动电路还包括第六电阻R6，第六电阻R6的一端与第二二极管D2的阳极连接，第六电阻R6的另一端与变压器T的次级线圈L2的另一端连接，第六电阻R6的阻值为100Ω。第六电阻R6为限流电阻，用于对第二二极管D2与变压器T之间的支路进行过流保护，以进一步增强限流的效果。
总之，本实施例中，该变压器的隔离驱动电路使用的元器件较少，电路结构较为简单，可以节省硬件成本。另外，该变压器的隔离驱动电路中设有限流电阻和耦合电容，因此电路的安全性和可靠性较高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种变压器的隔离驱动电路，其特征在于，包括交流电源、变压器、三极管、MOS管、10V直流电源、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容，所述交流电源的正极分别与所述第一电阻的一端和第二二极管的阴极连接，所述交流电源的负极和所述第二二极管的阳极均接地，所述第一电阻的另一端与所述第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端分别与所述第一电容的一端和变压器的初级线圈的一端连接，所述变压器的初级线圈的另一端接地，所述变压器的次级线圈的一端分别与所述第一电容的另一端、第一二极管的阳极和第三电容的一端连接，所述第三电容的另一端分别与所述第二电阻的一端、第三二极管的阴极和三极管的基极连接，所述第二电阻的另一端分别与所述三极管的发射极、第一二极管的阴极和第四电容的一端连接，所述第三二极管的阳极与所述变压器的次级线圈的另一端连接，所述三极管的集电极与所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端与所述第三二极管的阳极连接，所述MOS管的漏极与所述10V直流电源的正极连接，所述MOS管的源极分别与所述第四电阻的另一端和10V直流电源的负极连接，所述第三电阻的阻值为80Ω，所述第四电容的电容值为50PF。
2.根据权利要求1所述的变压器的隔离驱动电路，其特征在于，还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述MOS管的源极连接，所述第四电阻的另一端与所述10V直流电源的负极连接，所述第四电阻的阻值为4.7KΩ。
3.根据权利要求2所述的变压器的隔离驱动电路，其特征在于，还包括第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第三二极管的阴极连接，所述第五电阻的另一端与所述三极管的基极连接，所述第五电阻的阻值为100Ω。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的变压器的隔离驱动电路，其特征在于，还包括第六电阻，所述第六电阻的一端与所述第二二极管的阳极连接，所述第六电阻的另一端与所述变压器的次级线圈的另一端连接，所述第六电阻的阻值为100Ω。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的变压器的隔离驱动电路，其特征在于，所述三极管为PNP型三极管，所述MOS管为N沟道MOS管。
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