CN110492877A - 一种晶闸管驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种晶闸管驱动电路，用以解决开通瞬间驱动电流前沿较低，开通后平均功耗高的问题。驱动电路包括变压器原边绕组支路和变压器副边绕组支路；在变压器原边绕组支路中，充放电模块分别与电源模块、第一原边绕组的第一端、第一原边绕组的第二端连接；第一原边绕组的第二端与第二原边绕组的第一端连接；第一脉冲驱动开关模块一端与第二原边绕组的第二端连接，另一端接地；第一脉冲驱动开关模块根据接收到的脉冲信号，控制变压器原边绕组支路通断；在变压器副边绕组支路中，保护模块分别与副边绕组的第一端和晶闸管的门极连接；副边绕组的第二端与晶闸管的阴极连接。实现了在驱动开通瞬间驱动电流前沿较高，驱动开通后平均功耗低的目的。

Description

一种晶闸管驱动电路
技术领域
本发明涉及电学技术领域，特别涉及一种晶闸管驱动电路。
背景技术
晶闸管是晶体闸流管的简称，又称可控硅整流器。晶闸管相对于其他电力电子器件能承受的电压和电流容量最高，且工作可靠，故在许多大功率和强干扰的场景中取得广泛运用。晶闸管是电流控制型器件，当外部驱动电路向晶闸管的门极注入驱动电流时，晶闸管内部形成强烈的正反馈使其导通。晶闸管一旦导通，门极就会失去控制作用，需要外加电压或外部驱动电路对其作用使其关断。
为了减少晶闸管门极损耗，驱动电路通常采用脉冲形式。为了保证晶闸管的可靠导通，晶闸管门极驱动的触发脉冲对驱动波形的上升斜率、幅值和宽度均有一定要求。除此之外，晶闸管的驱动电路还应具有良好的抗干扰能力和主电路的电气隔离能力。
脉冲驱动电路既要保证驱动开通瞬间有较高的驱动电流前沿，以保证晶闸管快速可靠开通，又不能使驱动平均功耗超过晶闸管门极要求，以免导致晶闸管门极发热严重。
现有的晶闸管驱动电路常采用电阻或其他无源器件来对晶闸管门极驱动电流限流，这就导致了驱动电路损耗大，效率低。
发明内容
本发明实施例公开了一种晶闸管驱动电路，用以解决现有技术中驱动开通瞬间驱动电流前沿较低，驱动开通后平均功耗高的问题。
为达到上述目的，本发明实施例公开了一种晶闸管驱动电路，所述驱动电路包括：变压器原边绕组支路和变压器副边绕组支路；所述变压器原边绕组支路包括：第一脉冲驱动开关模块、电源模块、变压器的第一原边绕组和第二原边绕组、充放电模块；其中，充放电模块分别与电源模块、第一原边绕组的第一端、第一原边绕组的第二端连接；第一原边绕组的第二端与第二原边绕组的第一端连接；第一脉冲驱动开关模块一端与第二原边绕组的第二端连接，另一端接地；第一脉冲驱动开关模块根据接收到的脉冲信号，控制变压器原边绕组支路的通断；所述变压器副边绕组支路包括：变压器的副边绕组、晶闸管、保护模块；其中，保护模块分别与副边绕组的第一端和晶闸管的门极连接；副边绕组的第二端与晶闸管的阴极连接。
进一步地，所述充放电模块包括：第一电容和第一二极管；
第一二极管的正极与所述电源模块连接；
第一二极管的负极与第一原边绕组的第一端连接；
第一电容的一端与电源模块连接，第一电容的另一端与第一原边绕组的第二端连接。
进一步地，所述充放电模块还包括：第二电阻和第四二极管；
第一电容通过第四二极管与电源模块连接，其中，第四二极管的正极与电源模块连接；
第二电阻与第一电容并联。
进一步地，所述充放电模块还包括：第二脉冲驱动开关模块；
第一二极管的正极通过第二脉冲驱动开关模块与电源模块连接；
第二脉冲驱动开关模块根据接收到的脉冲信号，控制充放电模块是否工作。
进一步地，所述变压器原边绕组支路还包括：第三二极管；
第三二极管的正极接地，第三二极管的负极与第一原边绕组的第一端连接。
进一步地，所述驱动电路还包括：原边绕组缓冲模块；
其中，原边绕组缓冲模块分别与第二原边绕组的第二端和电源模块连接。
进一步地，所述原边绕组缓冲模块包括：第二电容、第三电阻和第五二极管；
第二电容的一端与电源模块连接，第二电容的另一端与第五二极管的负极连接；
第五二极管的正极与第二原边绕组的第二端连接；
第三电阻与第二电容并联。
进一步地，所述保护模块包括：第一电阻和第二二极管；
副边绕组的第一端与第二二极管的正极连接；
第二二极管的负极通过第一电阻与晶闸管的门极连接。
进一步地，所述脉冲驱动开关模块为三极管。
本发明实施例公开了一种晶闸管驱动电路，所述驱动电路包括：变压器原边绕组支路和变压器副边绕组支路；
所述变压器原边绕组支路包括：脉冲驱动开关模块、电源模块、变压器的原边绕组；其中，电源模块与原边绕组的第一端连接；原边绕组的第二端与脉冲驱动开关模块的一端连接，且脉冲驱动开关模块的另一端接地；脉冲驱动开关模块根据接收到的脉冲信号，控制变压器原边绕组支路的通断；
所述变压器副边绕组支路包括：晶闸管、变压器的第一副边绕组和第二副边绕组、充放电模块、保护模块；其中，充放电模块分别与第一副边绕组的第一端、第一副边绕组的第二端和保护模块的一端连接；保护模块的另一端与晶闸管的门极连接；第一副边绕组的第二端与第二副边绕组的第一端连接；第二副边绕组的第二端与晶闸管的阴极连接。
进一步地，所述充放电模块包括：第一电容和第一二极管；
第一电容的一端与第一副边绕组的第一端连接，第一电容的另一端与保护模块连接；
第一副边绕组的第二端与第二副边绕组的第一端连接；
第二副边绕组的第二端与晶闸管的阴极连接；
第一二极管的正极与第一副边绕组的第二端连接，第一二极管的负极与保护模块连接。
进一步地，所述充放电模块还包括：第二二极管和第二电阻；
第一电容通过第二二极管与保护模块连接，其中，第二二极管的负极与保护模块连接；
第二电阻与第一电容并联。
进一步地，所述驱动电路还包括：原边绕组缓冲模块；
所述原边绕组缓冲模块分别与第一原边绕组的第一端和第二端连接。
进一步地，所述原边绕组缓冲模块包括：第二电容、第三电阻和第三二极管；
第二电容的一端与原边绕组的第一端连接，第二电容的另一端与第三二极管的负极连接；
第三二极管的正极与原边绕组的第二端连接；
第三电阻与第二电容并联。
进一步地，所述保护模块包括：第一电阻和第三二极管；
其中，第三二极管的正极与充放电模块连接，第三二极管的负极通过第一电阻R1与晶闸管的门极连接。
进一步地，所述脉冲驱动开关模块为三极管。
本发明实施例公开了一种晶闸管驱动电路，所述驱动电路包括：变压器原边绕组支路和变压器副边绕组支路；所述变压器原边绕组支路包括：第一脉冲驱动开关模块、电源模块、变压器的第一原边绕组和第二原边绕组、充放电模块；其中，充放电模块分别与电源模块、第一原边绕组的第一端、第一原边绕组的第二端连接；第一原边绕组的第二端与第二原边绕组的第一端连接；第一脉冲驱动开关模块一端与第二原边绕组的第二端连接，另一端接地；第一脉冲驱动开关模块根据接收到的脉冲信号，控制变压器原边绕组支路的通断；所述变压器副边绕组支路包括：变压器的副边绕组、晶闸管、保护模块；其中，保护模块分别与副边绕组的第一端和晶闸管的门极连接；副边绕组的第二端与晶闸管的阴极连接。由于在本发明实施例中，当第一脉冲驱动开关模块控制变压器原边绕组支路导通时，变压器的副边绕组支路为晶闸管提供较大的驱动电压，该驱动电路产生的晶闸管驱动电流有较高的驱动电流前沿，随着充放电模块的充电，晶闸管的驱动电流逐渐减小为平台值，当第一脉冲驱动开关模块控制变压器原边绕组支路关断时，晶闸管的驱动电流减小为0，因此实现了在驱动开通瞬间驱动电流前沿较高，驱动开通后平均功耗低的目的。
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为本发明实施例1提供的一种晶闸管驱动电路示意图；
图2为本发明实施例2提供的一种晶闸管驱动电路示意图；
图3为本发明实施例3提供的一种晶闸管驱动电路示意图；
图4为本发明实施例4提供的一种晶闸管驱动电路示意图；
图5为本发明实施例5提供的一种晶闸管驱动电路示意图；
图6为本发明实施例6提供的一种晶闸管驱动电路示意图；
图7为本发明实施例7提供的一种晶闸管驱动电路示意图；
图8为本发明实施例8提供的一种晶闸管驱动电路示意图；
图9为本发明实施例9提供的一种晶闸管驱动电路示意图。
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，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
图1为本发明实施例1提供的一种过晶闸管驱动电路示意图，该晶闸管驱动电路包括：变压器原边绕组支路和变压器副边绕组支路；
所述变压器原边绕组支路包括：第一脉冲驱动开关模块13、电源模块11、变压器T的第一原边绕组Np1和第二原边绕组Np2、充放电模块12；其中，充放电模块12分别与电源模块11、第一原边绕组Np1的第一端、第一原边绕组Np1的第二端连接；第一原边绕组Np1的第二端与第二原边绕组Np2的第一端连接；第一脉冲驱动开关模块13一端与第二原边绕组Np2的第二端连接，另一端接地；
第一脉冲驱动开关模块13根据接收到的脉冲信号，控制变压器原边绕组支路的通断；
所述变压器副边绕组支路包括：变压器的副边绕组Ns、晶闸管Qa、保护模块14；其中，保护模块14分别与副边绕组Ns的第一端和晶闸管Qa的门极 G连接；副边绕组Ns的第二端与晶闸管Qa的阴极K连接。
在本发明实施例中，晶闸管驱动电路中包括电源模块11，充放电模块12，变压器T，第一脉冲驱动开关模块13，保护模块14和晶闸管Qa。变压器T包括两个原边绕组和一个副边绕组。原边绕组所在的支路称为变压器原边绕组支路，在该变压器原边绕组支路中除了包括两个原边绕组，分别为Np1和Np2，还包括电源模块11，充放电模块12、第一脉冲驱动开关模块13。脉冲驱动开关模块13可以接收外部的脉冲驱动信号，第一脉冲驱动开关模块13根据接收到的外部的驱动信号控制自身的通断，进而控制变压器原边绕组支路的通断。该脉冲信号一般为高低电平，一般情况下，第一脉冲驱动开关模块13当接收到高电平时，自身导通，当接收到的低电平时，自身断开，上述的描述的仅是一种常见的实现方式。该脉冲信号也可以是电流信号，通过电流的高低控制自身的通断。
在本发明实施例中，变压器包括两个原边绕组，分别称为第一原边绕组 Np1和第二原边绕组Np2，每个原边绕组包括两端，分别称为第一端和第二端。具体的，第一原边绕组Np1的第一端为图1中的Np1同名端(图1中有点“.”的一端)，第一原边绕组Np1的第二端为图1中的Np1异名端，第二原边绕组Np2的第一端为图1中的Np2同名端，第二原边绕组Np2的第二端为图1 中的Np2异名端。
在图1中，充放电模块12分别与电源模块11、Np1同名端、Np1异名端连接；Np1异名端还与Np2同名端连接，Np2异名端与第一脉冲驱动开关模块 13连接。
在本发明实施例中，第一脉冲驱动开关模块13可以是MOSFET，IGBT 等器件，较优地，该第一脉冲驱动开关模块13为三极管。
本发明实施例中的电源模块11可以是现有的电源电路，只要可以提供驱动电源即可。
本发明实施例中的充放电模块12可以是现有的充放电电路。
在本发明实施例中，变压器副边绕组所在的支路称为变压器副边绕组支路，在该变压器副边绕组支路中除了包括变压器的副边绕组Ns，还包括保护模块 14和晶闸管Qa。变压器包括一个副边绕组，该副边绕组包括两端，分别称为第一端和第二端，具体的，副边绕组Ns的第一端为图1中的Ns同名端，副边绕组Ns的第二端为图1中的Ns异名端。
在图1中，Ns同名端通过保护模块14与晶闸管Qa的门极G连接，Ns异名端与晶闸管Qa的K连接。
本发明实施例中的保护模块14可以是现有的保护电路。
由于在本发明实施例中，当第一脉冲驱动开关模块13控制变压器原边绕组支路导通时，变压器的副边绕组支路为晶闸管Qa提供较大的驱动电压，该驱动电路产生的晶闸管Qa驱动电流有较高的驱动电流前沿，随着充放电模块12的充电，晶闸管Qa的驱动电流逐渐减小为平台值，当第一脉冲驱动开关模块控制变压器原边绕组支路关断时，晶闸管的驱动电流减小为0，因此实现了在驱动开通瞬间驱动电流前沿较高，驱动开通后平均功耗低的目的。
实施例2：
为了使驱动过程更加平稳，在上述实施例的基础上，在本发明实施例中，所述驱动电路还包括：原边绕组缓冲模块15；
如图2所示，在图1的基础上，原边绕组缓冲模块15分别与第二原边绕组Np2的第二端和电源模块11连接。
也就是原边绕组缓冲模块15一端与电源模块11连接，另一端与Np2异名端连接。
实施例3：
如图3所示，与图1对应的电源模块在图3中用Vcc表示，第一脉冲驱动开关单元为三极管Q1，三极管Q1的基极接收脉冲驱动信号SCR_DRV，三极管Q1的集电极与第二原边绕组Np2的第二端即Np2异名端连接，三极管Q1 的发射级接地。
与图1对应的充放电模块包括：第一电容C1和第一二极管D1；
如图3所示第一二极管D1的正极与所述电源模块(图3中的VCC)连接；第一二极管D1的负极与第一原边绕组Np1的第一端(图3中的Np1同名端) 连接；
第一电容C1的一端与电源模块(图3中的VCC)连接，第一电容C1的另一端与第一原边绕组Np1的第二端(图3中的Np1异名端)连接。
在本发明实施例中，如图3所示，与图1对应的所述保护模块包括：第一电阻R1和第二二极管D2；
副边绕组Ns的第一端(图3中的Ns同名端)与第二二极管D2的正极连接；
第二二极管D2的负极通过第一电阻R1与晶闸管Qa的门极G连接。
针对其他部件的连接关系可参见图1的描述。
图3所示的晶闸管驱动电路具体的工作原理可以分为5个阶段，以下进行具体介绍：
阶段1：驱动输入信号SCR_DRV为低时，三极管Q1关断，向晶闸管Qa 门级注入的驱动电流为零。
阶段2：驱动输入信号SCR_DRV变为高，三极管Q1开通，晶闸管Qa驱动电流回路开始开通。Vcc经过第一电容C1加在变压器T的Np2上，此时变压器的Np2和Ns工作，Np2的电压为Vcc加上C1的电压，变压器原边绕组支路瞬间产生一个电压尖峰给变压器T的副边绕组Ns。则变压器副边绕组支路瞬间为晶闸管Qa的门级注入较高的驱动电流前沿。随着C1的充电，变压器的Np2上的电压逐渐下降，副边绕组Ns上的电压也逐渐下降，直至阶段3。
阶段3：驱动输入信号SCR_DRV仍为高，三极管Q1开通，C1充电逐渐达到一个稳态平台电压，该稳态平台电压由变压器的第二原边绕组Np2的电压和第一原边绕组Np1的电压的分压决定。在此阶段中，驱动电路为晶闸管Qa 的门级注入的驱动电流下降到一个平台值。
阶段4：驱动输入信号SCR_DRV变为低，三极管Q1关断。C1经过第一二极管D1给变压器T的第一原边绕组Np1供电，副边绕组Ns继续产生晶闸管Qa门极驱动电流，直至C1上的电压逐渐降为零。
阶段5：驱动输入信号SCR_DRV仍为低，三极管Q1关断。变压器T的励磁电感开始复磁，复磁回路为变压器原边绕组Np1、C1、D1。励磁电感电流给C1反向充电，直至电流降为零。变压器复磁结束后，电路工作过渡到阶段1。
如图3所示的驱动电流波形图，晶闸管的驱动电流存在一个尖峰驱动时段，一个平台驱动时段和一个无电流驱动时段。
根据对图3的驱动电路的工作原理的解析，可以得出上述驱动电路产生的晶闸管Qa驱动电流有较高的驱动电流前沿和较低的平台电流。驱动电路损耗小，效率高，并减小了驱动电路温度，提高了驱动电路可靠性。
实施例4：
在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，所述充放电模块还包括：第二脉冲驱动开关模块；
第一二极管的正极通过第二脉冲驱动开关模块与电源模块连接；
第二脉冲驱动开关模块根据接收到的脉冲信号，控制充放电模块是否工作。
如图4所示，该第二脉冲驱动开关模块为三极管Q2，在图3的基础上，第一二极管D1的正极与三极管Q2的发射级连接，三极管Q2的集电极与Vcc 连接。三极管的基极接收脉冲信号，通过接收到的脉冲信号的高低控制自身的导通与断开。
在图4中，所述变压器原边绕组支路还包括：第三二极管D3；
第三二极管D3的正极接地，第三二极管D3的负极与第一原边绕组Np1 的第一端(图4中的NP1同名端)连接。
针对其他部件的连接关系可参见图3的描述。
图4所示的晶闸管驱动电路具体的工作原理可以分为4个阶段，以下进行具体介绍：
阶段1：驱动输入信号SCR_DRV为低时，三极管Q1和Q2关断，向晶闸管Qa门级注入的驱动电流为零。
阶段2：驱动输入信号SCR_DRV变为高，三极管Q1和Q2开通，晶闸管 Qa驱动电流回路开始开通。Vcc经过第一电容C1加在变压器T的Np2上，此时Np2和Ns工作。Np2的电压为Vcc加C1的电压，变压器原边绕组支路瞬间产生一个电压尖峰给变压器T的副边绕组Ns。随着C1的充电，变压器T 的Np2上的电压和Ns上的电压逐渐下降，直至阶段3。
阶段3：此时驱动输入信号SCR_DRV仍为高，三极管Q1和Q2开通， C1充电逐渐达到一个稳态平台电压，此稳态平台电压由变压器的Np2的电压和Np1的电压的分压决定。在此阶段中，驱动电路为晶闸管Qa的门级注入的晶闸管Qa驱动电流下降到一个平台值。
阶段4：驱动输入信号SCR_DRV变为低，三极管Q1和Q2关断。变压器 T的励磁电感开始复磁，复磁回路为变压器原边绕组Np1、C1、D3。励磁电感电流给C1放电，回馈给Vcc。变压器复磁结束后，电路工作过渡到阶段1。
如图4所示的驱动电流波形图，晶闸管的驱动电流存在一个尖峰驱动时段，一个平台驱动时段和一个无电流驱动时段。
根据对图4的驱动电路的工作原理的解析，可以得出上述驱动电路产生的晶闸管Qa驱动电流有较高的驱动电流前沿和较低的平台电流。驱动电路损耗小，效率高，并减小了驱动电路温度，提高了驱动电路可靠性。
实施例5：
在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，所述充放电模块还包括：第二电阻R2和第四二极管D4；
如图5所示，在图3的基础上，第一电容C1通过第四二极管D4与电源模块(图5中的Vcc)连接，其中，第四二极管D4的正极与电源模块(图5 中的Vcc)连接；
第二电阻R2与第一电容C1并联。
在本发明实施例中，如图5所示，所述原边绕组缓冲模块包括：第二电容 C2、第三电阻R3和第五二极管D5；
第二电容C2的一端与电源模块(图5中的Vcc)连接，第二电容C2的另一端与第五二极管D5的负极连接；
第五二极管D5的正极与第二原边绕组Np2的第二端(图5中的Np2异名端)连接；
第三电阻R3与第二电容C2并联。
针对其他部件的连接关系可参见图3的描述。
图5所示的晶闸管驱动电路具体的工作原理可以分为4个阶段，以下进行具体介绍：
阶段1：驱动输入信号SCR_DRV为低时，三极管Q1关断，向晶闸管Qa 门级注入的驱动电流为零，此时C1的电压为零。
阶段2：驱动输入信号SCR_DRV变为高，三极管Q1开通，晶闸管Qa驱动电流回路开始开通。Vcc经过D4、C1加在变压器T的Np2上，此时变压器 T的Np2和Ns工作。此时绕组Np2电压为Vcc，变压器原边绕组支路瞬间产生一个电压尖峰给变压器T的副边绕组Ns。随着C1的充电，变压器的Np2 和Ns电压逐渐下降，直至阶段3。
阶段3：驱动输入信号SCR_DRV仍为高，三极管Q1开通，C1充电逐渐达到一个稳态平台电压，此稳态平台电压由变压器的Np2电压和Np1电压的分压决定。此阶段，向晶闸管Qa门级注入的驱动电流下降到一个平台值。
阶段4：驱动输入信号SCR_DRV变为低，三极管Q1关断。变压器T的励磁电感复磁，具体通过通过原边绕组缓冲模块，即通过R3、C2、D5复磁。 C1通过R2放电，至C1的电压到零。变压器复磁结束后，驱动电路工作过渡到阶段1。
如图5所示的驱动电流波形图，晶闸管的驱动电流存在一个尖峰驱动时段，一个平台驱动时段和一个无电流驱动时段。
根据对图5的驱动电路的工作原理的解析，可以得出上述驱动电路产生的晶闸管Qa驱动电流有较高的驱动电流前沿和较低的平台电流。驱动电路损耗小，效率高，并减小了驱动电路温度，提高了驱动电路可靠性。
实施例6：
图6为本发明实施例提供的一种晶闸管驱动电路，该驱动电路包括：变压器原边绕组支路和变压器副边绕组支路；
所述变压器原边绕组支路包括：脉冲驱动开关模块63、电源模块61、变压器的原边绕组Np；其中，电源模块61与原边绕组Np的第一端连接；原边绕组的第二端与脉冲驱动开关模块63的一端连接，且脉冲驱动开关模块63的另一端接地；脉冲驱动开关模块63根据接收到的脉冲信号，控制变压器原边绕组支路的通断；
所述变压器副边绕组支路包括：晶闸管Qa、变压器的第一副边绕组Ns1 和第二副边绕组Ns2、充放电模块62、保护模块64；其中，充放电模块62分别与第一副边绕组Ns1的第一端、第一副边绕组Ns1的第二端和保护模块64 的一端连接；保护模块64的另一端与晶闸管Qa的门极连接；第一副边绕组 Ns1的第二端与第二副边绕组Ns2的第一端连接；第二副边绕组Ns2的第二端与晶闸管Qa的阴极连接。
在本发明实施例中，晶闸管驱动电路中包括电源模块61，充放电模块62，变压器T，脉冲驱动开关模块63，保护模块64和晶闸管Qa。变压器T包括一个原边绕组和两个副边绕组。原边绕组所在的支路称为变压器原边绕组支路，在该变压器原边绕组支路中除了包括副边绕组Np，还包括电源模块61和脉冲驱动开关模块63。脉冲驱动开关模块63可以接收外部的脉冲驱动信号，脉冲驱动开关模块63根据接收到的外部的驱动信号控制自身的通断，进而控制变压器原边绕组支路的通断。该脉冲信号一般为高低电平，一般情况下，脉冲驱动开关模块63当接收到高电平时，自身导通，当接收到的低电平时，自身断开，上述的描述的仅是一种常见的实现方式。该脉冲信号也可以是电流信号，通过电流的高低控制自身的通断。
在本发明实施例中，变压器包括一个原边绕组，该原边绕组包括两端，分别称为第一端和第二端，具体的，原边绕组的第一端为图6中的Np同名端(图 1中有点“.”的一端)，原边绕组Np的第二端为图6中的Np异名端。
在图6中，Np异名端与脉冲驱动开关模块63连接。
在本发明实施例中，脉冲驱动开关模块63可以是MOSFET，IGBT等器件，较优地，该脉冲驱动开关模块63为三极管。
本发明实施例中的电源模块61可以是现有的电源电路，只要可以提供驱动电源即可。
在本发明实施例中，变压器包括两个副边绕组，分别称为第一副边绕组Ns1和第二副边绕组Ns2，每个副边绕组包括两端，分别称为第一端和第二端。具体的，第一副边绕组Ns1的第一端为图6中的Ns1同名端(图6中有点“.”的一端)，第一副边绕组Ns1的第二端为图6中的Ns1异名端，第二副边绕组 Ns2的第一端为图6中的Ns2同名端，第二副边绕组Ns2的第二端为图6中的 Ns2异名端。
在图6中，充放电模块62分别与保护模块64、Ns1同名端、Ns1异名端连接；Ns1异名端还与Ns2同名端连接，Ns2异名端与晶闸管Qa的阴极连接。
本发明实施例中的充放电模块可以是现有的充放电电路。
本发明实施例中的保护模块可以是现有的保护电路。
由于在本发明实施例中，当第一脉冲驱动开关模块63控制变压器原边绕组支路导通时，变压器的副边绕组支路为晶闸管Qa提供较大的驱动电压，该驱动电路产生的晶闸管Qa驱动电流有较高的驱动电流前沿，随着充放电模块 62的充电，晶闸管Qa的驱动电流逐渐减小为平台值，当第一脉冲驱动开关模块控制变压器原边绕组支路关断时，晶闸管的驱动电流减小为0，因此实现了在驱动开通瞬间驱动电流前沿较高，驱动开通后平均功耗低的目的。
实施例7：
为了使驱动过程更加平稳，在上述实施例的基础上，在本发明实施例中，所述驱动电路还包括：原边绕组缓冲模块65；
如图7所示，在图6的基础上，所述原边绕组缓冲模块65分别与第一原边绕组Np1的第一端和第二端连接。
也就是原边绕组缓冲模块65一端与电源模块61连接，另一端与Np异名端连接。
实施例8：
如图8所示，与图6对应的电源模块61在图8中用Vcc表示，脉冲驱动开关单元为三极管Q1，三极管Q1的基极接收脉冲驱动信号SCR_DRV，三极管Q1的集电极与原边绕组的第二端即Np异名端连接，三极管Q1的发射级接地。
与图6对应的充放电模块包括：第一电容C1和第一二极管D1；
如图8所示，第一电容C1的一端与第一副边绕组Ns1的第一端(图8中的Ns1同名端)连接，第一电容C1的另一端与保护模块连接；
第一副边绕组Ns1的第二端(图8中的Ns1异名端)与第二副边绕组Ns2 的第一端(图8中的Ns2同名端)连接；
第二副边绕组Ns2的第二端(图8中的Ns2异名端)与晶闸管Qa的阴极 K连接；
第一二极管D1的正极与第一副边绕组Ns1的第二端(图8中的Ns1异名端)连接，第一二极管D1的负极与保护模块连接。
在本发明实施例中，如图8所示，与图6对应的所述保护模块包括：第一电阻R1和第三二极管D3；
其中，第三二极管D3的正极与充放电模块连接，具体与充放电模块中的第一电容C1的未与第一副边绕组Ns1连接的一端连接。第三二极管D3的负极通过第一电阻R1与晶闸管Qa的门极G连接。
针对其他部件的连接关系可参见图6的描述。
图8所示的晶闸管Qa驱动电路具体的工作原理可以分为5个阶段，以下进行具体介绍：
阶段1：驱动输入信号SCR_DRV为低时，三极管Q1关断，向晶闸管 Qa门级注入的驱动电流为零。
阶段2：驱动输入信号SCR_DRV变为高，三极管Q1开通，晶闸管Qa驱动电流回路开始开通。Vcc加在变压器T的原边绕组Np上，此时变压器的原边绕组Np、第一副边绕组Ns1、第二副边绕组Ns2工作。此时为晶闸管Qa提供的驱动电压为Ns1、Ns2、C1的电压之和，变压器副边绕组支路瞬间产生一个电压尖峰给晶闸管Qa门极。而后随着C1的充电，C1上的电压逐渐下降，晶闸管Qa的驱动电压也逐渐下降，直至阶段3。
阶段3：驱动输入信号SCR_DRV仍为高，三极管Q1开通，C1充电，C1 的电压逐渐达到Ns1的电压，此时由Ns2提供电流给晶闸管Qa驱动门极，驱动电压为Ns2的电压。此阶段晶闸管Qa驱动电流下降到一个平台值。
阶段4：驱动输入信号SCR_DRV变为低，三极管Q1关断。C1经过D1 和绕组Ns1放电，绕组Ns2继续产生晶闸管Qa门极驱动电流。此阶段C1电压逐渐降为零。
阶段5：驱动输入信号SCR_DRV仍为低，三极管Q1关断。变压器T的励磁电感开始复磁，复磁回路为变压器原边绕组Ns1、C1、D1。励磁电感电流给C1反向充电，直至电流降为零。变压器复磁结束后，电路工作过渡到阶段 1。
如图8所示的驱动电流波形图，晶闸管的驱动电流存在一个尖峰驱动时段，一个平台驱动时段和一个无电流驱动时段。
根据对图8的驱动电路的工作原理的解析，可以得出上述驱动电路产生的晶闸管Qa驱动电流有较高的驱动电流前沿和较低的平台电流。驱动电路损耗小，效率高，并减小了驱动电路温度，提高了驱动电路可靠性。
实施例9：
在上述各实施例的基础上，在本发明实施例中，保护模块包括第一电阻 R1，所述充放电模块62还包括：第二二极管D2和第二电阻R2；
如图9所示，在图8的基础上，第一电容C1通过第二二极管D2与保护模块连接，其中，第二二极管D2的负极与保护模块连接；具体的第二二极管 D2与保护模块中的第一电阻R1连接。
第二电阻R2与第一电容C1并联。
在本发明实施例中，所述原边绕组缓冲模块65包括：第二电容C2、第三电阻R3和第三二极管D3；
第二电容C2的一端与原边绕组的第一端(图9中的Np同名端)连接，第二电容C2的另一端与第三二极管D3的负极连接；
第三二极管D3的正极与原边绕组的第二端(图9中的Np异名端)连接；
第三电阻R3与第二电容C2并联。
针对其他部件的连接关系可参见图6的描述。
图9所示的晶闸管驱动电路具体的工作原理可以分为4个阶段，以下进行具体介绍：
阶段1：驱动输入信号SCR_DRV为低时，三极管Q1关断，为晶闸管的门级注入的驱动电流为零。此时C1电压为零。
阶段2：驱动输入信号SCR_DRV变为高，三极管Q1开通，晶闸管Qa驱动电流回路开始开通。驱动电源Vcc加在变压器T的Np上，此时变压器T的 Np、Ns1、Ns2工作。此时晶闸管的驱动电压为Ns1和Ns2的电压之和，产生一个电压尖峰给晶闸管Qa门极。而后随着C1的充电，C1电压逐渐下降，直至阶段3。
阶段3：此时驱动输入信号SCR_DRV仍为高，三极管Q1开通，C1充电逐渐达到Ns1的电压，此时由Ns2提供电流给晶闸管Qa驱动门极，驱动电压为Ns2的电压。此阶段晶闸管Qa驱动电流下降到一个平台值。
阶段4：驱动输入信号SCR_DRV变为低，三极管Q1关断。变压器T的励磁电感复磁通过变压器T的原边绕组缓冲模块复磁。即通过R3、C2、D3复磁。电容C1通过R2放电到零。变压器复磁结束后，电路工作过渡到阶段1。
所述电路产生的晶闸管Qa驱动电流有高的驱动电流前沿和较低的平台电流。驱动电路损耗小，效率高，并减小了驱动电路温度，提高了驱动电路可靠性。
如图9所示的驱动电流波形图，晶闸管的驱动电流存在一个尖峰驱动时段，一个平台驱动时段和一个无电流驱动时段。
根据对图9的驱动电路的工作原理的解析，可以得出上述驱动电路产生的晶闸管Qa驱动电流有较高的驱动电流前沿和较低的平台电流。驱动电路损耗小，效率高，并减小了驱动电路温度，提高了驱动电路可靠性。
对于系统/装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者一个操作与另一个实体或者另一个操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (16)

1.一种晶闸管驱动电路，其特征在于，所述驱动电路包括：变压器原边绕组支路和变压器副边绕组支路；
所述变压器原边绕组支路包括：第一脉冲驱动开关模块、电源模块、变压器的第一原边绕组和第二原边绕组、充放电模块；其中，充放电模块分别与电源模块、第一原边绕组的第一端、第一原边绕组的第二端连接；第一原边绕组的第二端与第二原边绕组的第一端连接；第一脉冲驱动开关模块一端与第二原边绕组的第二端连接，另一端接地；
第一脉冲驱动开关模块根据接收到的脉冲信号，控制变压器原边绕组支路的通断；
所述变压器副边绕组支路包括：变压器的副边绕组、晶闸管、保护模块；其中，保护模块分别与副边绕组的第一端和晶闸管的门极连接；副边绕组的第二端与晶闸管的阴极连接。
2.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述充放电模块包括：第一电容和第一二极管；
第一二极管的正极与所述电源模块连接；
第一二极管的负极与第一原边绕组的第一端连接；
第一电容的一端与电源模块连接，第一电容的另一端与第一原边绕组的第二端连接。
3.如权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述充放电模块还包括：第二电阻和第四二极管；
第一电容通过第四二极管与电源模块连接，其中，第四二极管的正极与电源模块连接；
第二电阻与第一电容并联。
4.如权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述充放电模块还包括：第二脉冲驱动开关模块；
第一二极管的正极通过第二脉冲驱动开关模块与电源模块连接；
第二脉冲驱动开关模块根据接收到的脉冲信号，控制充放电模块是否工作。
5.如权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，所述变压器原边绕组支路还包括：第三二极管；
第三二极管的正极接地，第三二极管的负极与第一原边绕组的第一端连接。
6.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括：原边绕组缓冲模块；
其中，原边绕组缓冲模块分别与第二原边绕组的第二端和电源模块连接。
7.如权利要求6所述的驱动电路，其特征在于，所述原边绕组缓冲模块包括：第二电容、第三电阻和第五二极管；
第二电容的一端与电源模块连接，第二电容的另一端与第五二极管的负极连接；
第五二极管的正极与第二原边绕组的第二端连接；
第三电阻与第二电容并联。
8.如权利要求1-7任一项所述的驱动电路，其特征在于，所述保护模块包括：第一电阻和第二二极管；
副边绕组的第一端与第二二极管的正极连接；
第二二极管的负极通过第一电阻与晶闸管的门极连接。
9.如权利要求1-7任一项所述的驱动电路，其特征在于，所述脉冲驱动开关模块为三极管。
10.一种晶闸管驱动电路，其特征在于，所述驱动电路包括：变压器原边绕组支路和变压器副边绕组支路；
所述变压器原边绕组支路包括：脉冲驱动开关模块、电源模块、变压器的原边绕组；其中，电源模块与原边绕组的第一端连接；原边绕组的第二端与脉冲驱动开关模块的一端连接，且脉冲驱动开关模块的另一端接地；脉冲驱动开关模块根据接收到的脉冲信号，控制变压器原边绕组支路的通断；
所述变压器副边绕组支路包括：晶闸管、变压器的第一副边绕组和第二副边绕组、充放电模块、保护模块；其中，充放电模块分别与第一副边绕组的第一端、第一副边绕组的第二端和保护模块的一端连接；保护模块的另一端与晶闸管的门极连接；第一副边绕组的第二端与第二副边绕组的第一端连接；第二副边绕组的第二端与晶闸管的阴极连接。
11.如权利要求10所述的驱动电路，其特征在于，所述充放电模块包括：第一电容和第一二极管；
第一电容的一端与第一副边绕组的第一端连接，第一电容的另一端与保护模块连接；
第一副边绕组的第二端与第二副边绕组的第一端连接；
第二副边绕组的第二端与晶闸管的阴极连接；
第一二极管的正极与第一副边绕组的第二端连接，第一二极管的负极与保护模块连接。
12.如权利要求11所述的驱动电路，其特征在于，所述充放电模块还包括：第二二极管和第二电阻；
第一电容通过第二二极管与保护模块连接，其中，第二二极管的负极与保护模块连接；
第二电阻与第一电容并联。
13.如权利要求10所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括：原边绕组缓冲模块；
所述原边绕组缓冲模块分别与第一原边绕组的第一端和第二端连接。
14.如权利要求13所述的驱动电路，其特征在于，所述原边绕组缓冲模块包括：第二电容、第三电阻和第三二极管；
第二电容的一端与原边绕组的第一端连接，第二电容的另一端与第三二极管的负极连接；
第三二极管的正极与原边绕组的第二端连接；
第三电阻与第二电容并联。
15.如权利要求10-14任一项所述的驱动电路，其特征在于，所述保护模块包括：第一电阻和第三二极管；
其中，第三二极管的正极与充放电模块连接，第三二极管的负极通过第一电阻R1与晶闸管的门极连接。
16.如权利要求10-14任一项所述的驱动电路，其特征在于，所述脉冲驱动开关模块为三极管。
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