CN111614266A - 一种带有隔离驱动的5g通信基站的电源 - Google Patents

一种带有隔离驱动的5g通信基站的电源 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种带有隔离驱动的5G通信基站的电源。该用于5G通信基站的电源，包括谐振电路，所述谐振电路包括控制芯片和隔离驱动电路，所述控制芯片通过隔离驱动电路驱动MOS管工作，采用变压器做隔离驱动，确保电压输出的可靠性和安全性。

Description

一种带有隔离驱动的5G通信基站的电源
技术领域
本申请涉及电源技术领域，尤其涉及一种一种带有隔离驱动的5G通信基站的电源。
背景技术
5G时代正在加速到来，新兴的业务模式使得通信基站的能耗大幅增长，传统的通信电源捉襟见肘，对基站电源的性能和功能提出了新要求。其中，谐振电路通过控制开关频率（频率调节）来实现输出电压的恒定。
基站电源中采用的谐振电路采用半桥驱动，导致电压输出不稳定，不利于电源供电的可靠性和安全性。因此，需要一种一种带有隔离驱动的5G通信基站的电源，以解决现有技术中存在的上述技术问题。
发明内容
本申请提供一种一种带有隔离驱动的5G通信基站的电源，采用变压器做隔离驱动，确保电压输出的可靠性和安全性。
本申请采用的技术方案是：一种一种带有隔离驱动的5G通信基站的电源，包括谐振电路，所述谐振电路包括控制芯片和隔离驱动电路，所述控制芯片通过隔离驱动电路驱动MOS管工作。
可选地，所述隔离驱动电路包括并联设置的第一驱动模块和第二驱动模块，所述第一驱动模块和所述第二驱动模块分别包括变压器。
可选地，所述谐振电路还包括图腾驱动电路，所述图腾驱动电路包括并联设置的第一图腾驱动模块和第二图腾驱动模块，以及并联设置的第三图腾驱动模块和第四图腾驱动模块，所述第一图腾驱动模块和所述第二图腾驱动模块设置于所述第一驱动模块中所述变压器的副绕组和所述MOS管之间，所述第三图腾驱动模块和所述第四图腾驱动模块设置于所述第二驱动模块中所述变压器的副绕组和所述MOS管之间。
可选地，所述控制芯片包括芯片L6599。
可选地，所述第一驱动模块还包括：1个IC芯片，2个电阻，其中，电阻（R112）的一端连接至所述芯片L6599的引脚HVG后其另一端连接至IC芯片（*14B）的引脚INPUT，并且电阻（R115）的一端连接至IC芯片（*14B）的引脚INPUT后接地，IC芯片（*14B）的引脚OUT连接至变压器（L1）的主绕组。
可选地，所述第二驱动模块还包括：1个IC芯片，2个电阻，其中，电阻（R131）的一端连接至所述芯片L6599的引脚LVG后其另一端连接至IC芯片（*17B）的引脚INPUT，并且电阻（R138）的一端连接至IC芯片（*14B）的引脚INPUT后接地，IC芯片（*17B）的引脚OUT连接至变压器（L3）的主绕组。
可选地，所述第一驱动模块和/或所述第二驱动模块还包括供电电路，所述供电电路包括1个三极管，2个二极管，其中，所述三极管的集电极连接至所述变压器的主绕组，所述三极管的基极连接至IC芯片的引脚OUT，2个二极管并联后连接至所述三极管的集电极和所述芯片L6599的引脚VCC。
可选地，所述第一图腾驱动模块包括：1个电容，2个三极管，2个二极管，4个电阻，其中，三极管（Q18）的发射极连接三极管（Q21）的发射极，并联的电阻（R105）和二极管（D16）的一端连接至变压器（L1）的副绕组后其另一端与电阻（R108）串联后连接至三极管（Q18）的基极和三极管（Q21）的基极，电阻（R114）与二极管（D17）串联后的一端连接至变压器（L1）的副绕组后其另一端分别连接至所述三极管（Q21）的集电极和MOS管（Q19）的S极，电阻（R109）的一端连接至三极管（Q18）的发射极连接三极管（Q21）的发射极之间后其另一端连接在MOS管（Q19）的G极，电阻（R106）设置于MOS管（Q19）的G极和变压器（L1）的副绕组之间，电容（C33）设置于MOS管（Q19）的S极和变压器（L1）的副绕组之间。
可选地，所述第二图腾驱动模块包括：1个电容，2个三极管，2个二极管，4个电阻，其中，三极管（Q22）的发射极连接三极管（Q25）的发射极，并联的电阻（R124）和二极管（D20）的一端连接至变压器（L1）的副绕组后其另一端与电阻（R117）串联后连接至三极管（Q22）的基极和三极管（Q25）的基极，电阻（R119）与二极管（D19）串联后的一端连接至变压器（L1）的副绕组后其另一端连接至所述三极管（Q21）的集电极，电阻（R121）的一端连接至三极管（Q22）的发射极连接三极管（Q25）的发射极之间后其另一端连接在MOS管（Q24）的G极，电阻（R123）连接于所述MOS管（Q24）的G极后接地，电容（C43）设置于MOS管（Q24）的S极和变压器（L1）的副绕组和三极管（Q22）的集电极之间。
可选地，所述第三图腾驱动模块的电路原理、所述第四图腾驱动模块的电路原理分别与所述第一图腾驱动模块的电路原理相同。
采用上述技术方案，本申请至少具有如下技术效果：
本申请提供的一种带有隔离驱动的5G通信基站的电源包括的谐振电路采用变压器做隔离驱动，确保电压输出的可靠性和安全性。
附图说明
图1 为本申请实施例提供的一种带有隔离驱动的5G通信基站的电源的示意图；
图2 为本申请实施例提供的一种带有隔离驱动的5G通信基站的电源的电路原理图。
1-电源；20-谐振电路；200-第一驱动模块；210-第二驱动模块；220-第一图腾驱动模块；230-第二图腾驱动模块；240-第三图腾驱动模块；250-第四图腾驱动模块；260-频率调节模块；270-电流检测模块。
具体实施方式
为更进一步阐述本申请为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本申请进行详细说明如后。
本申请提供的一种带有隔离驱动的5G通信基站的电源包括的谐振电路采用变压器做隔离驱动，确保电压输出的可靠性和安全性。下面将详细地描述本申请的一种带有隔离驱动的5G通信基站的电源及其各个部分。
如图1所示，本申请说明书提供的一个实施例中，一种带有隔离驱动的5G通信基站的电源1，包括谐振电路20，该谐振电路20包括控制芯片和隔离驱动电路，控制芯片通过隔离驱动电路驱动MOS管工作。
本申请控制芯片采用隔离驱动电路驱动MOS管，由于隔离驱动较安全，可以提高谐振电路输出电压的可靠性和安全性。
如图2所示，在一些实施例中，隔离驱动电路包括并联设置的第一驱动模块200和第二驱动模块210，第一驱动模块200和第二驱动模块210分别包括变压器。
并联设置的第一驱动模块200和第二驱动模块210可以确保隔离驱动电路的可靠性和稳定性。
如图1所示，本申请说明书提供的另一个实施例中，一种带有隔离驱动的5G通信基站的电源1，包括谐振电路20，该谐振电路包括控制芯片和图腾驱动电路，控制芯片通过图腾驱动电路驱动MOS管工作。
控制芯片通过图腾驱动电路驱动MOS管工作，可以使MOS管驱动大功率管，提高谐振电路的输出功率。
在一些实施例中，隔离驱动电路设置于控制芯片和图腾驱动电路之间，控制芯片通过隔离驱动电路控制图腾驱动电路驱动MOS管。
如图2所示，在一些实施例中，图腾驱动电路包括并联设置的第一图腾驱动模块220和第二图腾驱动模块230，以及并联设置的第三图腾驱动模块240和第四图腾驱动模块250，第一图腾驱动模块220和第二图腾驱动模块230设置于第一驱动模块200中变压器的副绕组和MOS管之间，第三图腾驱动模块240和第四图腾驱动模块250设置于第二驱动模块210中变压器的副绕组和MOS管之间。
由图2可知，第一驱动模块200控制第一图腾驱动模块220和第二图腾驱动模块230分别驱动两个MOS管工作，第二驱动模块210控制第三图腾驱动模块240和第四图腾驱动模块250分别驱动两个MOS管工作，使得MOS管驱动大的功率管的同时提高谐振电路输出电压的稳定性和可靠性。
如图2所示，在一些实施例中，可选地，控制芯片包括芯片L6599。
芯片L6599是一个双端输出的控制器，专为谐振半桥拓朴设计，提供两个50%互补的占空比，高边开关和低边开关输出的相位差为180°，输出电压的调节通过调制工作频率获取。两个开关的开启和关断之间有一个固定的死区时间，以确保软开关及高频下的可靠工作。
如图2所示，在一些实施例中，第一驱动模块还包括：1个IC芯片，2个电阻，其中，电阻R112的一端连接至芯片L6599的引脚HVG后其另一端连接至IC芯片*14B的引脚INPUT，并且电阻R115的一端连接至IC芯片*14B的引脚INPUT后接地，IC芯片*14B的引脚OUT连接至变压器L1的主绕组。
芯片L6599的第15引脚HVG输出的信号通过电阻R112传递给IC芯片*14B TC44201，IC芯片*14B TC44201把信号传递给隔离变压器L1的主绕组，隔离变压器把信号藕合至副绕组。
如图2所示，在一些实施例中，第二驱动模块还包括：1个IC芯片，2个电阻，其中，电阻R131的一端连接至芯片L6599的引脚LVG后其另一端连接至IC芯片*17B的引脚INPUT，并且电阻R138的一端连接至IC芯片*14B的引脚INPUT后接地，IC芯片*17B的引脚OUT连接至变压器L3的主绕组。
芯片L6599的第11引脚通过电阻R131把驱动信号发送至IC芯片*17B TC44201，IC芯片*17B TC44201把驱动信号传递给隔离变压器L3的主绕组，隔离变压器L3把信号耦合至副绕组。
芯片L6599的第11引脚和第15引脚可以通过输出频率来控制同步。
如图2所示，在一些实施例中，第一驱动模块和/或第二驱动模块还包括供电电路，供电电路包括1个三极管，2个二极管，其中，三极管的集电极连接至变压器的主绕组，三极管的基极连接至IC芯片的引脚OUT，2个二极管并联后连接至三极管的集电极和芯片L6599的引脚VCC。
如图2中三极管Q29通过二极管D25、二极管D27整流后为芯片L6599提供电能，可以节省电能，降低成本。
如图2所示，在一些实施例中，第一图腾驱动模块包括：1个电容，2个三极管，2个二极管，4个电阻，其中，三极管Q18的发射极连接三极管Q21的发射极，并联的电阻R105和二极管D16的一端连接至变压器L1的副绕组后其另一端与电阻R108串联后连接至三极管Q18的基极和三极管Q21的基极，电阻R114与二极管D17串联后的一端连接至变压器L1的副绕组后其另一端分别连接至三极管Q21的集电极和MOS管Q19的S极，电阻R109的一端连接至三极管Q18的发射极连接三极管Q21的发射极之间后其另一端连接在MOS管Q19的G极，电阻R106设置于MOS管Q19的G极和变压器L1的副绕组之间，电容C33设置于MOS管Q19的S极和变压器L1的副绕组之间。
副绕组的电压依次通过二极管D17、电阻R114、二极管D19和电阻R119整流后把电压传给三极管Q18、Q21、Q22、Q25，信号到达隔离变压器L1的副绕组后通过电阻R105、二极管D16、二极管D20、电阻R124、电阻R108、电阻R117来传递以驱动三极管Q18、Q21、Q22、Q25，然后驱动MOS管Q19、Q24。
如图2所示，在一些实施例中，第二图腾驱动模块包括：1个电容，2个三极管，2个二极管，4个电阻，其中，三极管Q22的发射极连接三极管Q25的发射极，并联的电阻R124和二极管D20的一端连接至变压器L1的副绕组后其另一端与电阻R117串联后连接至三极管Q22的基极和三极管Q25的基极，电阻R119与二极管D19串联后的一端连接至变压器L1的副绕组后其另一端连接至三极管Q21的集电极，电阻R121的一端连接至三极管Q22的发射极连接三极管Q25的发射极之间后其另一端连接在MOS管Q24的G极，电阻R123连接于MOS管Q24的G极后接地，电容C43设置于MOS管Q24的S极和变压器L1的副绕组和三极管Q22的集电极之间。
二极管D22、D31可以为三极管Q26、Q28、Q32、Q30提供电能，达到L3副绕组的驱动信号通过二极管D23、电阻R135、二极管D26、电阻R142驱动三极管Q26、Q28、Q30、Q32的基极电路，进而驱动MOS管Q27、Q31，MOS管Q27、Q31开关工作时，变压器T201工作把能量传递给次级线圈。如图2所示，在一些实施例中，第三图腾驱动模块240的电路原理、第四图腾驱动模块250的电路原理分别与第一图腾驱动模块220的电路原理相同。
第三图腾驱动模块240和第四图腾驱动模块250的电路原理均与第一图腾驱动模块220的电路原理相同，在此不再赘述。
如图2所示，在一些实施例中，本申请说明书提供的实施例中，一种带有隔离驱动的5G通信基站的电源1包括的谐振电路20包括频率调节模块260，可以通过频率调节控制谐振电路的输出电压。
芯片L6599的第1引脚连接的电容C39、C40用于软启动，决定谐振电路启动达到最高频率的时间。芯片L6599的第4脚连接的的电阻R107、R110可以通过设置来决定最低频率的电流。频率调节模块260通过调节频率的闭环反馈来调节谐振电路的输出电压。
在一些实施例中，谐振电路20还包括电流检测模块270，芯片L6599的第6引脚连接的二极管D24、D28、D1、D19、电阻R143、二极管D30、电阻R144组成一个ISEN电流检测输入。此端检测初级电流，可用一电阻或一电容分压器做无损检测，此输入无内部逐个周期式控制。
通过具体实施方式的说明，应当可对本申请为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本申请加以限制。

Claims (10)

1.一种带有隔离驱动的5G通信基站的电源，其特征在于，包括谐振电路，所述谐振电路包括控制芯片和隔离驱动电路，所述控制芯片通过隔离驱动电路驱动MOS管工作。
2.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述隔离驱动电路包括并联设置的第一驱动模块和第二驱动模块，所述第一驱动模块和所述第二驱动模块分别包括变压器。
3.根据权利要求2所述的电源，其特征在于，所述谐振电路还包括图腾驱动电路，所述图腾驱动电路包括并联设置的第一图腾驱动模块和第二图腾驱动模块，以及并联设置的第三图腾驱动模块和第四图腾驱动模块，所述第一图腾驱动模块和所述第二图腾驱动模块设置于所述第一驱动模块中所述变压器的副绕组和所述MOS管之间，所述第三图腾驱动模块和所述第四图腾驱动模块设置于所述第二驱动模块中所述变压器的副绕组和所述MOS管之间。
4.根据权利要求3所述的电源，其特征在于，所述控制芯片包括芯片L6599。
5.根据权利要求4所述的电源，其特征在于，所述第一驱动模块还包括：1个IC芯片，2个电阻，其中，电阻（R112）的一端连接至所述芯片L6599的引脚HVG后其另一端连接至IC芯片（*14B）的引脚INPUT，并且电阻（R115）的一端连接至IC芯片（*14B）的引脚INPUT后接地，IC芯片（*14B）的引脚OUT连接至变压器（L1）的主绕组。
6.根据权利要求5所述的电源，其特征在于，所述第二驱动模块还包括：1个IC芯片，2个电阻，其中，电阻（R131）的一端连接至所述芯片L6599的引脚LVG后其另一端连接至IC芯片（*17B）的引脚INPUT，并且电阻（R138）的一端连接至IC芯片（*14B）的引脚INPUT后接地，IC芯片（*17B）的引脚OUT连接至变压器（L3）的主绕组。
7.根据权利要求6所述的电源，其特征在于，所述第一驱动模块和/或所述第二驱动模块还包括供电电路，所述供电电路包括1个三极管，2个二极管，其中，所述三极管的集电极连接至所述变压器的主绕组，所述三极管的基极连接至IC芯片的引脚OUT，2个二极管并联后连接至所述三极管的集电极和所述芯片L6599的引脚VCC。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的电源，其特征在于，所述第一图腾驱动模块包括：1个电容，2个三极管，2个二极管，4个电阻，其中，三极管（Q18）的发射极连接三极管（Q21）的发射极，并联的电阻（R105）和二极管（D16）的一端连接至变压器（L1）的副绕组后其另一端与电阻（R108）串联后连接至三极管（Q18）的基极和三极管（Q21）的基极，电阻（R114）与二极管（D17）串联后的一端连接至变压器（L1）的副绕组后其另一端分别连接至所述三极管（Q21）的集电极和MOS管（Q19）的S极，电阻（R109）的一端连接至三极管（Q18）的发射极连接三极管（Q21）的发射极之间后其另一端连接在MOS管（Q19）的G极，电阻（R106）设置于MOS管（Q19）的G极和变压器（L1）的副绕组之间，电容（C33）设置于MOS管（Q19）的S极和变压器（L1）的副绕组之间。
9.根据权利要求8所述的电源，其特征在于，所述第二图腾驱动模块包括：1个电容，2个三极管，2个二极管，4个电阻，其中，三极管（Q22）的发射极连接三极管（Q25）的发射极，并联的电阻（R124）和二极管（D20）的一端连接至变压器（L1）的副绕组后其另一端与电阻（R117）串联后连接至三极管（Q22）的基极和三极管（Q25）的基极，电阻（R119）与二极管（D19）串联后的一端连接至变压器（L1）的副绕组后其另一端连接至所述三极管（Q21）的集电极，电阻（R121）的一端连接至三极管（Q22）的发射极连接三极管（Q25）的发射极之间后其另一端连接在MOS管（Q24）的G极，电阻（R123）连接于所述MOS管（Q24）的G极后接地，电容（C43）设置于MOS管（Q24）的S极和变压器（L1）的副绕组和三极管（Q22）的集电极之间。
10.根据权利要求9所述的电源，其特征在于，所述第三图腾驱动模块的电路原理、所述第四图腾驱动模块的电路原理分别与所述第一图腾驱动模块的电路原理相同。
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