CN116131588A - 一种隔离驱动电路、驱动方法及开关电源 - Google Patents

一种隔离驱动电路、驱动方法及开关电源 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种隔离驱动电路、驱动方法及开关电源,属于电子电路技术领域,其包括驱动信号生成单元,用于生成驱动信号;隔离驱动单元,用于响应于驱动信号,输出与电源电压隔离的第一主功率控制信号、第二主功率控制信号以及反馈控制信号;半桥输出单元,用于响应于第一主功率控制信号以及第二主功率控制信号,输出供电电压;反馈调节单元,用于响应于反馈控制信号,连接半桥输出单元的供电电压输出端以及调节信号接收端,对半桥输出单元的供电电压以及半桥输出单元的调节信号接收端的电流进行采样,并输出主功率调节信号至半桥输出单元的调节信号接收端以对供电电压进行调节。本申请具便于对开关电源的输出电压进行调节控制的效果。

Description

一种隔离驱动电路、驱动方法及开关电源
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域,尤其是涉及一种隔离驱动电路、驱动方法及开关电源。
背景技术
隔离驱动是指在输入端和负载端之间通过隔离变压器T1进行电气隔离,使负载端无法直接接触高压。
目前,在开关电源中一般采用集成芯片发出PWM驱动波形,PWM驱动波形驱动光耦或高压隔离器去驱动高压的开关管Q5,以实现对开关电源输出的驱动。然而,芯片发出的PWM驱动波形驱动隔离光耦后波形容易失真,信号转换延时长,实时性差,导致不便于通过调整PWM驱动波形对开关电源的输出电压进行调节控制。
发明内容
为了便于对开关电源的输出电压进行调节控制,本申请提供了一种隔离驱动电路、驱动方法及开关电源。
第一方面,本申请提供的一种隔离驱动电路,采用如下的技术方案:
一种隔离驱动电路,包括:
驱动信号生成单元,用于生成驱动信号;
隔离驱动单元,用于响应于驱动信号,输出与电源电压+DC隔离的第一主功率控制信号、第二主功率控制信号以及反馈控制信号。
半桥输出单元,用于响应于第一主功率控制信号以及第二主功率控制信号,输出供电电压+Unit;
反馈调节单元,用于响应于反馈控制信号,连接半桥输出单元的供电电压输出端以及调节信号接收端,对半桥输出单元的供电电压+Unit以及半桥输出单元的调节信号接收端的电流进行采样,并输出主功率调节信号至半桥输出单元的调节信号接收端,以对供电电压+Unit进行调节。
通过采用上述技术方案,利用驱动信号生成单元生成驱动信号,隔离驱动单元响应于驱动信号,并输出与电源电压+DC隔离的第一主功率控制信号、第二主功率控制信号以及反馈控制信号,半桥输出单元用于响应于第一主功率控制信号以及第二主功率控制信号,输出供电电压+Unit,使得输出供电电压+Unit和电源电压+DC之间被隔离,利用反馈调节单元对半桥输出单元的供电电压+Unit以及供电电流进行采样,并输出主功率调节信号对半桥输出单元的供电电压+Unit进行调节,且在调节供电电压+Unit时无需通过调整驱动信号的方式调节供电电压+Unit,从而实现了对输出电压进行隔离驱动且能够进行调节控制的效果。
可选的,所述隔离驱动单元包括第一驱动管Q1、第二驱动管Q2以及包含有主绕组、第一从绕组、第二从绕组、第三从绕组的隔离变压器T1;其中,主绕组分别与第一从绕组、第二从绕组以及第三从绕组耦合;
所述第一驱动管Q1,栅极连接于驱动信号生成单元,源极连接于主绕组的第一端,漏极接地;
所述第二驱动管Q2,栅极连接于驱动信号生成单元,源极连接于主绕组的第二端,漏极接地;
所述主绕组的抽头端连接于电源电压+DC,所述第一从绕组用于输出第一主功率控制信号,所述第二从绕组用于输出第二控主功率控制信号,所述第三从绕组用于输出反馈控制信号。
通过采用上述技术方案,第一驱动管Q1和第二驱动管Q2接收驱动信号生成单元生成的驱动信号,并根据驱动信号导通或关断,从而使得主绕组的抽头端和第一端之间导通或抽头端和第二端之间导通,进而使得主绕组的电压输送至第一从绕组、第二从绕组以及第三从绕组,实现了使得第一从绕组、第二从绕组以及第三从绕组的输出与电源电压+DC隔离的效果。
可选的,所述半桥输出单元包括第一晶体管Q3、第二晶体管Q4、第一电容器C1、第二电容器C2以及输出变压器T2;
所述第一电容器C1,一端连接于电源电压+DC,另一端连接于第二电容器C2的一端以及输出变压器T2的一次侧第一端;所述第二电容器C2的另一端连接于半桥输出单元的调节信号接收端;
所述第一晶体管Q3,栅极连接于第二绕组的第一端,源极连接于第二晶体管Q4的漏极、输出变压器T2的一次侧第二端以及第二绕组的第二端,漏极连接于电源电压+DC;
所述第二晶体管Q4,栅极连接于第三绕组的第一端,源极连接于第三绕组的半桥输出单元的调节信号接收端以及第三绕组的第二端;
所述输出变压器T2,二次侧第一端连接于半桥输出单元的供电电压输出端。
通过采用上述技术方案,当第二绕组导通时,第一晶体管Q3的栅极接收到高电平信号而导通,使得电源的输出电压通过第一晶体管Q3输送至输出变压器T2的一次侧,再输送至第二电容器C2的一端并接地,完成半个周期的供电电压+Unit的输出;当第三绕组导通时,第二晶体管Q4的栅极接收到高电平信号而导通,使得电源的输出电压通过第一电容器C1运输至输出变压器T2的一次侧,再通过第二晶体管Q4接地,完成另外半个周期的供电电压+Unit的输出,从而实现了输出供电电压+Unit的效果。
可选的,所述反馈调节单元包括电感器L1、第三电容器C3、开关管Q5以及反馈控制子单元;
所述电感器L1,一端连接于反馈调节单元的调节信号输出端,另一端连接第三电容器C3的一端以及开关管Q5的漏极;
所述开关管Q5,源极接地,栅极连接于反馈控制子单元; 所述电容的另一端接地。
所述反馈控制子单元用于对半桥输出单元的供电电压+Unit以及供电电流进行采样,并输出反馈信号至开关管Q5。
通过采用上述技术方案,利用反馈控制子单元输出反馈信号,开关管Q5响应于反馈信号而通断,当开关管Q5导通时,反馈调节单元的调节信号输出端的电压经过电感器L1,再经过开关管Q5接地,形成完整回路;当开关管Q5断开时,反馈调节单元的调节信号输出端的电压经过电感器L1储存至第三电容器C3中,此时无法形成完整回路;从而通过控制开关管Q5的通断,能够在反馈调节单元的调节信号输出端形成主功率调节信号,以控制半桥输出单元的供电电压+Unit。
可选的,所述反馈控制子单元包括电流采样电路、电压采样电路、运放器A1以及比较器A2;
所述电流采样电路,连接于半桥输出单元的调节信号输出端,用于对半桥输出单元的调节信号输出端的电流进行采样,并生成电流采样信号;
所述电压采样电路,连接于半桥输出单元的供电电压输出端,用于对供电电压+Unit进行采样,并生成电压采样信号;
所述运放器A1,第一输入端连接于电流采样电路,第二输入端连接于电压采样电路,输出端连接于比较器A2的第二输入端以及运放器A1的第二输入端;
所述比较器A2,第一输入端连接于基准电压,输出端连接于开关管Q5的栅极。
通过采用上述技术方案,利用电流采样电路对半桥输出单元的调节信号输出端的电流进行采样,利用电压采样电路对供电电压+Unit进行采样,并通过运放器A1将电流采样信号以及电压采样信号进行处理后,输送至比较器A2,并有比较器A2与基准电压比较,以输出开关管Q5的控制信号,从而实现对开关管Q5的控制。
可选的,所述电流采样子电路包括第一采样电阻R1以及第二采样电阻R2,所述第一采样电阻R1的一端连接于隔离变压器T1的第三从绕组,第二采样电阻R2的一端连接于开关管Q5的源极,所述第一采样电阻R1的另一端以及第二采样电阻R2的另一端均连接于运放器A1的第一输入端。
通过采用上述技术方案,利用第一采样电阻R1和第二采样电阻R2实现对半桥输出单元的调节信号输出端的电流进行采样。
可选的,所述电压采样子电路包括光电耦合器OC1;所述光电耦合器OC1,阳极连接于半桥输出单元的供电电压输出端,阴极接地,集电极连接于隔离变压器T1的第三从绕组,发射极连接于运放器A1的第二端。
通过采用上述技术方案,当半桥输出单元的供电电压输出端有供电电压+Unit输出时,光电耦合器OC1的发光二极管导通进行发光,使得光电耦合器OC1的三极管导通,从而使得运放器A1的第二端接收到电压信号;反之,当半桥输出单元的供电电压输出端没有供电电压+Unit输出时,运放器A1的第二端不能接收到电压信号,从而实现了对供电电压+Unit的采样。
可选的,所述比较器A2和开关管Q5之间还设置有第一NPN三极管Q6、第一PNP三极管Q7以及第二PNP三极管Q8;
所述第一NPN三极管Q6,集电极连接于第三绕组以及第一NPN三极管Q6的控制极,发射极接地,控制极连接于开关管Q5的源极;
所述第一PNP三极管Q7,集电极接地,发射极连接于第三绕组以及第二PNP三极管Q8的控制极;
所述第二PNP三极管Q8,集电极接地,发射极连接于开关管Q5的栅极。
通过采用上述技术方案,由第三绕组向第一NPN三极管Q6、第一PNP三极管Q7以及第二PNP三极管Q8提供电源,当开关管Q5的栅极出现大电流时,第一NPN三极管Q6导通,从而拉低第一PNP三极管Q7的控制极的电压,使得第一PNP三极管Q7导通,以拉低第二PNP三极管Q8控制极的电压,使得第二PNP三极管Q8导通,从而拉低了开关管Q5栅极的电压,开关管Q5关断,实现了在出现大电流时通过将开关管Q5关断进行保护的效果。
第二方面,本申请提供一种隔离驱动方法,采用如下技术方案:
一种隔离驱动方法,包括:
基于驱动信号生成单元生成的驱动信号,隔离驱动单元生成第一主功率控制信号、第二主功率控制信号以及反馈控制信号;
根据第一主功率控制信号以及第二主功率控制信号,半桥输出单元输出供电电压+Unit;
根据反馈控制信号、供电电压+Unit以及半桥输出单元的调节信号接收端的电流,反馈调节单元生成主功率调节信号;
根据主功率调节控制信号,半桥输出单元对输出的供电电压+Unit进行调整。
通过采用上述技术方案,隔离驱动单元根据驱动信号生成第一主功率控制信号、第二主功率控制信号以及反馈控制信号,根据第一主功率控制信号以及第二主功率控制信号,半桥输出单元输出供电电压+Unit,根据反馈控制信号、供电电压+Unit以及半桥输出单元的调节信号接收端的电流,反馈调节单元生成主功率调节信号,从而根据主功率调节信号对供电电压+Unit进行调节,实现了便于对开关电源的输出进行调节的效果。
第三方面,本申请提供一种隔离驱动开关电源,采用如下技术方案:
一种隔离驱动开关电源,包括如上述任一项所述的一种隔离驱动电路。
附图说明
图1是本申请其中一实施例的结构框图。
图2是本申请其中一实施例用于展示驱动信号生成单元和隔离驱动单元的电路连接结构图。
图3是本申请其中一实施例用于展示半桥输出单元的电路连接结构图。
图4是本申请其中一实施例用于展示反馈调节单元的电路连接结构图。
附图标记说明:1、驱动信号生成单元;2、隔离驱动单元;3、半桥输出单元;4、反馈调节单元。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图1-4及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请实施例公开一种隔离驱动电路。参照图1,一种隔离驱动电路包括:
驱动信号生成单元1,用于生成驱动信号;
隔离驱动单元2,用于响应于驱动信号,输出与电源电压+DC隔离的第一主功率控制信号、第二主功率控制信号以及反馈控制信号。
其中,电源电压+DC是指输入电压经过升压、整流后产生的直流电压。
应当理解,隔离驱动单元2根据驱动信号,将电源电压+DC转换为第一主功率控制信号、第二主功率控制信号以及反馈控制信号,且第一主功率控制信号、第二主功率控制信号以及反馈控制信号均与电源电压+DC隔离。
半桥输出单元3,用于响应于第一主功率控制信号以及第二主功率控制信号,输出供电电压+Unit;
反馈调节单元4,用于响应于反馈控制信号,连接半桥输出单元3的供电电压输出端以及调节信号接收端,对半桥输出单元3的供电电压+Unit以及半桥输出单元3的调节信号接收端的电流进行采样,并输出主功率调节信号至半桥输出单元3的调节信号接收端,以对供电电压+Unit进行调节。
上述实施方式中,利用驱动信号生成单元1生成驱动信号,隔离驱动单元2响应于驱动信号,并输出与电源电压+DC隔离的第一主功率控制信号、第二主功率控制信号以及反馈控制信号,半桥输出单元3用于响应于第一主功率控制信号以及第二主功率控制信号,输出供电电压+Unit,使得输出供电电压+Unit和电源电压+DC之间被隔离,利用反馈调节单元4对半桥输出单元3的供电电压+Unit以及供电电流进行采样,并输出主功率调节信号对半桥输出单元3的供电电压+Unit进行调节,且在调节供电电压+Unit时无需对电源电压+DC进行控制,从而实现了对输出电压进行隔离驱动调节的效果。
参照图1,作为驱动信号生成单元1的一种实施方式,驱动信号生成单元1采用单稳态触发器生成PWM波形,以实现生成驱动信号。
具体地,驱动信号包括第一驱动信号以及第二驱动信号,驱动信号生成单元1包括第一驱动信号输出端以及第二驱动信号输出端,且第一驱动信号输出端输出的第一驱动信号和第二驱动信号输出端输出的第二驱动信号的电平始终相反。
参照图2,作为隔离驱动单元2的一种实施方式,隔离驱动单元2包括第一驱动管Q1、第二驱动管Q2以及包含有主绕组、第一从绕组、第二从绕组、第三从绕组的隔离变压器T1;其中,主绕组分别与第一从绕组、第二从绕组以及第三从绕组耦合;
第一驱动管Q1,栅极连接于驱动信号生成单元1,源极连接于主绕组的第一端,漏极接地;
第二驱动管Q2,栅极连接于驱动信号生成单元1,源极连接于主绕组的第二端,漏极接地;
其中,第一驱动管Q1以及第二驱动管Q2均采用NMOS管。第一驱动管Q1的栅极连接于驱动信号生成单元1的第一驱动信号输出端,第二驱动管Q2的栅极连接于驱动信号生成单元1的第二驱动信号输出端。当第一驱动信号输出端输出的第一驱动信号为高电平时,第一驱动管Q1导通,此时第二驱动信号输出端输出的第二驱动信号为低电平,第二驱动管Q2截止;反之,当第一驱动信号输出端输出的第一驱动信号为低电平时,第一驱动管Q1截止,第二驱动管Q2导通,即第一驱动管Q1以及第二驱动管Q2处于交替工作的状态。
主绕组的抽头端连接于电源电压+DC,第一从绕组用于输出第一主功率控制信号,所述第二从绕组用于输出第二控主功率控制信号,第三从绕组用于输出反馈控制信号。
需要说明的是,变压器主绕组的抽头端到第一端以及抽头端到第二端的绕线匝数为1:1,变压器的第三从绕组绕设以及主绕组均绕设在初级线圈,即第三从绕组为辅助线圈,第二从绕组和第一从绕组绕设在次级线圈,并且主绕组的第一端、第一从绕组的第一端、第二从绕组的第二端以及第三从绕组的第二端为同名端。
其中,第一驱动管Q1和第一驱动信号输出端之间还设置有第一驱动电阻、第二驱动电阻以及关断二极管,关断二极管的阴极连接于第一驱动电阻的一端以及第一驱动信号输出端,阳极连接于第二驱动电阻的一端以及第一驱动端的栅极,第一驱动电阻以及第二驱动电阻的另一端接地。
上述实施方式中,第一驱动管Q1和第二驱动管Q2接收驱动信号生成单元1生成的驱动信号,并根据驱动信号导通或关断,由于第一驱动管Q1和第二驱动管Q2交替导通,从而使得主绕组的抽头端和第一端之间的导通和抽头端和第二端之间的导通交替进行,进而使得主绕组的电压交替输送至第一从绕组以及第二从绕组,并且第三绕组的电压方向也随着第一驱动管Q1和第二驱动管Q2的交替导通而改变,即通过对主绕组的控制,同时控制了第一从绕组、第二从绕组以及第三从绕组;实现了第一从绕组、第二从绕组以及第三从绕组的输出与电源隔离的效果。
参照图3,作为半桥输出单元3的一种实施方式,半桥输出单元3包括第一晶体管Q3、第二晶体管Q4、第一电容器C1、第二电容器C2以及输出变压器T2;
第一电容器C1,一端连接于电源电压+DC,另一端连接于第二电容器C2的一端以及输出变压器T2的一次侧第一端;第二电容器C2的另一端连接于半桥输出单元3的调节信号接收端;
需要说明的是,第一电容器C1和第二电容器C2为一个串联的电容器组,在其他实施例中,电容器组的数量可以为两组、三组或其他数量,电容器组之间依次并联。
第一晶体管Q3,栅极连接于第二绕组的第一端,源极连接于第二晶体管Q4的漏极、输出变压器T2的一次侧第二端以及第二绕组的第二端,漏极连接于电源电压+DC;
第二晶体管Q4,栅极连接于第三绕组的第一端,源极连接于第三绕组的半桥输出单元3的调节信号接收端以及第三绕组的第二端;
输出变压器T2,二次侧第一端连接于半桥输出单元3的供电电压输出端。
其中,输出变压器T2的二次侧第一端和供电电压输出端之间以及输出变压器T2的二次侧第二段和供电电压输出端之间均设置有整流电路,整流电路可以是至少两个并联的二极管,至少两个二极管并联后串接在输出变压器T2的二次侧第一端和供电电压输出端之间以及输出变压器T2的二次侧第二端和供电电压输出端之间。
上述实施方式中,当第二绕组导通时,第一晶体管Q3的栅极接收到高电平信号而导通,使得电源电压+DC的输出电压通过第一晶体管Q3输送至输出变压器T2的一次侧,再输送至第二电容器C2的一端并接地,完成半个周期的供电电压+Unit的输出;当第三绕组导通时,第二晶体管Q4的栅极接收到高电平信号而导通,使得电源的输出电压通过第一电容器C1运输至输出变压器T2的一次侧,再通过第二晶体管Q4接地,完成另外半个周期的供电电压+Unit的输出,从而实现了输出供电电压+Unit的效果。
参照图3,作为反馈调节单元4的一种实施方式,反馈调节单元4包括电感器L1、第三电容器C3、开关管Q5以及反馈控制子单元;
电感器L1一端连接于反馈调节单元4的调节信号输出端,另一端连接第三电容器C3的一端以及开关管Q5的漏极;
开关管Q5的源极接地,栅极连接于反馈控制子单元;第三电容器C3的另一端接地。
反馈控制子单元用于对半桥输出单元3的供电电压+Unit以及供电电流进行采样,并输出反馈信号至开关管Q5。
在其他实施例中,反馈调节单元4还包括第二NPN三极管Q9以及保护电阻器,第二NPN三极管Q9的集电极连接于第三绕组,发射极连接于保护电阻器的一端,控制极连接于反馈控制子单元,保护电阻器的另一端连接于开关管Q5的栅极。利用第二NPN三极管Q9接收反馈控制子单元输出的反馈信号,并对反馈信号进行放大后,通过保护电阻传输至开关管Q5的栅极,以对开关管Q5的通断进行控制。
上述实施方式中,利用反馈控制子单元输出反馈信号,开关管Q5响应于反馈信号而通断,当开关管Q5导通时,反馈调节单元4的调节信号输出端的电压经过电感器L1,再经过开关管Q5接地,形成完整回路;当开关管Q5断开时,反馈调节单元4的调节信号输出端的电压经过电感器L1储存至第三电容器C3中,此时无法形成完整回路;从而通过控制开关管Q5的通断,能够在反馈调节单元4的调节信号输出端形成主功率调节信号,以控制半桥输出单元3的供电电压+Unit。
参照图3,作为反馈控制子单元的一种实施方式,反馈控制子单元包括电流采样电路、电压采样电路、运放器A1以及比较器A2;
电流采样电路,连接于半桥输出单元3的调节信号输出端,用于对半桥输出单元3的调节信号输出端的电流进行采样,并生成电流采样信号;
电压采样电路,连接于半桥输出单元3的供电电压输出端,用于对供电电压+Unit进行采样,并生成电压采样信号;
运放器A1,第一输入端连接于电流采样电路,第二输入端连接于电压采样电路,输出端连接于比较器A2的第二输入端以及运放器A1的第二输入端;
具体地,运放器A1的第一输入端为同向端,运放器A1的第二输入端为反向端,将运放器A1的第二输入端和运放器A1的输出端连接,使得运放器A1为负反馈运放器A1。运放器A1的第二输入端和运放器A1的输出端之间还串接有电阻器和电容器。
在其他实施例中,在电流采样电路和运放器A1之间还设置有基准输出放大器A3,基准输出放大器A3的同向端连接于电路采光电路的采样电流输出端,反向端接地,输出端输出基准电平,输出端连接于运放器A1的第一输入端。
比较器A2,第一输入端连接于基准电压,输出端连接于开关管Q5的栅极。
具体地,比较器A2的第一输入端为同向端,第二输入端为反向端。
上述实施方式中,利用电流采样电路对半桥输出单元3的调节信号输出端的电流进行采样,利用电压采样电路对供电电压+Unit进行采样,并通过运放器A1将电流采样信号以及电压采样信号进行处理后,输送至比较器A2,并有比较器A2与基准电压比较,以输出开关管Q5的控制信号,从而实现对开关管Q5的控制。
参照图4,作为电流采样子电路的一种实施方式,电流采样子电路包括第一采样电阻R1以及第二采样电阻R2,第一采样电阻R1的一端连接于隔离变压器T1的第三从绕组,第二采样电阻R2的一端连接于开关管Q5的源极,第一采样电阻R1的另一端以及第二采样电阻R2的另一端均连接于运放器A1的第一输入端。
在其他实施例中,还包括第三采样电阻R3,第三采样电阻R3的一端连接于开关管Q5的源极,另一端连接于第二采样电阻R2的一端。
作为电压采样子电路的一种实施方式,电压采样子电路包括光电耦合器OC1;光电耦合器OC1,阳极连接于半桥输出单元3的供电电压输出端,阴极接地,集电极连接于隔离变压器T1的第三从绕组,发射极连接于运放器A1的第二端。
其中,光电耦合器OC1的阳极与半桥输出单元3的供电电压输出端之间还串联设置有保护电阻,以阻止大电流之间流向光电耦合器OC1。
上述实施方式中,利用流过第一采样电阻R1和流过第二采样电阻R2实现对半桥输出单元3的调节信号输出端的电路采样。当半桥输出单元3的供电电压输出端有供电电压+Unit输出时,光电耦合器OC1的发光二极管导通进行发光,使得光电耦合器OC1的三极管导通,从而使得运放器A1的第二端接收到电压信号;反之,当半桥输出单元3的供电电压输出端没有供电电压+Unit输出时,运放器A1的第二端不能接收到电压信号,从而实现了对供电电压+Unit的采样。
参照图4,作为反馈调节单元4的进一步实施方式,比较器A2和开关管Q5之间还设置有第一NPN三极管Q6、第一PNP三极管Q7以及第二PNP三极管Q8;
第一NPN三极管Q6,集电极连接于第三绕组以及第一NPN三极管Q6的控制极,发射极接地,控制极连接于开关管Q5的源极;
第一PNP三极管Q7,集电极接地,发射极连接于第三绕组以及第二PNP三极管Q8的控制极;
第二PNP三极管Q8,集电极接地,发射极连接于开关管Q5的栅极。
应当理解,第一NPN三极管Q6、第一PNP三极管Q7以及第二PNP三极管Q8组成关断电路,用于在开关管Q5源极-漏极间过压或过流时,及时关断开关管Q5。
上述实施方式中,由第三绕组向第一NPN三极管Q6、第一PNP三极管Q7以及第二PNP三极管Q8提供电源,当开关管Q5的栅极出现大电流时,第一NPN三极管Q6导通,从而拉低第一PNP三极管Q7的控制极的电压,使得第一PNP三极管Q7导通,以拉低第二PNP三极管Q8控制极的电压,使得第二PNP三极管Q8导通,从而拉低了开关管Q5栅极的电压,开关管Q5关断,实现了在出现大电流时通过将开关管Q5关断进行保护的效果。
本申请实施例公开一种隔离驱动方法。
一种隔离驱动方法,包括:
基于驱动信号生成单元1生成的驱动信号,隔离驱动单元2生成第一主功率控制信号、第二主功率控制信号以及反馈控制信号;
根据第一主功率控制信号以及第二主功率控制信号,半桥输出单元3输出供电电压+Unit;
根据反馈控制信号、供电电压+Unit以及半桥输出单元3的调节信号接收端的电流,反馈调节单元4生成主功率调节信号;
根据主功率调节控制信号,半桥输出单元3对输出的供电电压+Unit进行调整。
上述实施方式中,隔离驱动单元2根据驱动信号生成第一主功率控制信号、第二主功率控制信号以及反馈控制信号,根据第一主功率控制信号以及第二主功率控制信号,半桥输出单元3输出供电电压+Unit,根据反馈控制信号、供电电压+Unit以及半桥输出单元3的调节信号接收端的电流,反馈调节单元4生成主功率调节信号,从而根据主功率调节信号对供电电压+Unit进行调节,实现了便于对开关电源的输出进行调节的效果。
本申请实施例还公开一种隔离驱动开关电源,一种隔离驱动开关电源,包括如上述任一的一种隔离驱动电路。
本申请提供的一种隔离驱动方法能够实现上述一种隔离驱动电路,且一种隔离驱动方法的具体工作过程可参考上述方法实施例中的对应过程。
需要说明的是,在上述实施例中,对各个实施例的描述各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,本说明书(包括摘要和附图)中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (10)

1.一种隔离驱动电路,其特征在于,包括:
驱动信号生成单元(1),用于生成驱动信号;
隔离驱动单元(2),用于响应于驱动信号,输出与电源电压+DC隔离的第一主功率控制信号、第二主功率控制信号以及反馈控制信号;
半桥输出单元(3),用于响应于第一主功率控制信号以及第二主功率控制信号,输出供电电压+Unit;
反馈调节单元(4),用于响应于反馈控制信号,连接半桥输出单元(3)的供电电压输出端以及调节信号接收端,对半桥输出单元(3)的供电电压+Unit以及半桥输出单元(3)的调节信号接收端的电流进行采样,并输出主功率调节信号至半桥输出单元(3)的调节信号接收端,以对供电电压+Unit进行调节。
2.根据权利要求1所述的一种隔离驱动电路,其特征在于:所述隔离驱动单元(2)包括第一驱动管Q1、第二驱动管Q2以及包含有主绕组、第一从绕组、第二从绕组、第三从绕组的隔离变压器T1;其中,主绕组分别与第一从绕组、第二从绕组以及第三从绕组耦合;
所述第一驱动管Q1,栅极连接于驱动信号生成单元(1),源极连接于主绕组的第一端,漏极接地;
所述第二驱动管Q2,栅极连接于驱动信号生成单元(1),源极连接于主绕组的第二端,漏极接地;
所述主绕组的抽头端连接于电源电压+DC,所述第一从绕组用于输出第一主功率控制信号,所述第二从绕组用于输出第二控主功率控制信号,所述第三从绕组用于输出反馈控制信号。
3.根据权利要求1所述的一种隔离驱动电路,其特征在于:所述半桥输出单元(3)包括第一晶体管Q3、第二晶体管Q4、第一电容器C1、第二电容器C2以及输出变压器T2;
所述第一电容器C1,一端连接于电源电压+DC,另一端连接于第二电容器C2的一端以及输出变压器T2的一次侧第一端;所述第二电容器C2的另一端连接于半桥输出单元(3)的调节信号接收端;
所述第一晶体管Q3,栅极连接于第二绕组的第一端,源极连接于第二晶体管Q4的漏极、输出变压器T2的一次侧第二端以及第二绕组的第二端,漏极连接于电源电压+DC;
所述第二晶体管Q4,栅极连接于第三绕组的第一端,源极连接于第三绕组的半桥输出单元(3)的调节信号接收端以及第三绕组的第二端;
所述输出变压器T2,二次侧第一端连接于半桥输出单元(3)的供电电压输出端。
4.根据权利要求1所述的一种隔离驱动电路,其特征在于:所述反馈调节单元(4)包括电感器L1、第三电容器C3、开关管Q5以及反馈控制子单元;
所述电感器L1,一端连接于反馈调节单元(4)的调节信号输出端,另一端连接第三电容器C3的一端以及开关管Q5的漏极;
所述开关管Q5,源极接地,栅极连接于反馈控制子单元;所述电容的另一端接地;
所述反馈控制子单元用于对半桥输出单元(3)的供电电压+Unit以及半桥输出单元(3)的调节信号输出端的电流进行采样,并输出反馈信号至开关管Q5。
5.根据权利要求4所述的一种隔离驱动电路,其特征在于:所述反馈控制子单元包括电流采样电路、电压采样电路、运放器A1以及比较器A2;
所述电流采样电路,连接于半桥输出单元(3)的调节信号输出端,用于对半桥输出单元(3)的调节信号输出端的电流进行采样,并生成电流采样信号;
所述电压采样电路,连接于半桥输出单元(3)的供电电压输出端,用于对供电电压+Unit进行采样,并生成电压采样信号;
所述运放器A1,第一输入端连接于电流采样电路,第二输入端连接于电压采样电路,输出端连接于比较器A2的第二输入端以及运放器A1的第二输入端;
所述比较器A2,第一输入端连接于基准电压,输出端连接于开关管Q5的栅极。
6.根据权利要求5所述的一种隔离驱动电路,其特征在于:所述电流采样电路包括第一采样电阻R1以及第二采样电阻R2,所述第一采样电阻R1的一端连接于隔离变压器T1的第三从绕组,第二采样电阻R2的一端连接于开关管Q5的源极,所述第一采样电阻R1的另一端以及第二采样电阻R2的另一端均连接于运放器A1的第一输入端。
7.根据权利要求5所述的一种隔离驱动电路,其特征在于:所述电压采样电路包括光电耦合器OC1;所述光电耦合器OC1,阳极连接于半桥输出单元(3)的供电电压输出端,阴极接地,集电极连接于隔离变压器T1的第三从绕组,发射极连接于运放器A1的第二端。
8.根据权利要求5所述的一种隔离驱动电路,其特征在于:所述比较器A2和开关管Q5之间还设置有第一NPN三极管Q6、第一PNP三极管Q7以及第二PNP三极管Q8;
所述第一NPN三极管Q6,集电极连接于第三绕组以及第一NPN三极管Q6的控制极,发射极接地,控制极连接于开关管Q5的源极;
所述第一PNP三极管Q7,集电极接地,发射极连接于第三绕组以及第二PNP三极管Q8的控制极;
所述第二PNP三极管Q8,集电极接地,发射极连接于开关管Q5的栅极。
9.一种隔离驱动方法,其特征在于,包括:
基于驱动信号生成单元(1)生成的驱动信号,隔离驱动单元(2)生成第一主功率控制信号、第二主功率控制信号以及反馈控制信号;
根据第一主功率控制信号以及第二主功率控制信号,半桥输出单元(3)输出供电电压+Unit;
根据反馈控制信号、供电电压+Unit以及半桥输出单元(3)的调节信号接收端的电流,反馈调节单元(4)生成主功率调节信号;
根据主功率调节控制信号,半桥输出单元(3)对输出的供电电压+Unit进行调整。
10.一种隔离驱动开关电源,其特征在于:包括如权利要求1-8中任一项所述的一种隔离驱动电路。
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