CN203691219U - 一种隔离功率驱动电路 - Google Patents

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张进
潘远
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Abstract

本实用新型涉及一种隔离功率驱动电路,主要用于驱动功率场效应管。该电路包括方波发生器、功率放大器、自举充电回路和保护电路等四个部分。方波发生器由反相器、电阻和电容组成,频率由RC参数来决定。自举充电由电容C和二极管D组成,可以将充电电压提升到13V左右,可以与被控电源实现完全隔离,隔离电压水平取决于器件的耐压能力。采用自举充放电回路的隔离驱动技术结构简单、性能可靠,比起光隔离和电磁隔离实现更为方便,更易集成,成本更低。同时在输出短路、过载情况下都能自动降低输出电压并能保持可靠工作不会对驱动电路造成任何损害。可以有效防止故障进一步扩大。

Description

—种隔离功率驱动电路
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种隔离功率驱动电路,属于电学设计领域。
背景技术
[0002] 光隔离驱动电路需要高速光耦、隔离的开关电源、电阻和电容等器件组成,这种方式驱动功率比较大。但存在一定的传输延时、老化和可靠性等方面的问题,且电路较为复杂,成本较高。
[0003] 电磁隔离驱动电路可以实现较高的隔离电压,可靠性高,传输延时小,开关频率高,没有延时问题,但制作复杂,需要隔离变压器、隔离电源等,成本高。
发明内容
[0004] 针对现有技术所存在的电路复杂、成本高等不足,本实用新型提供一种电路简单、成本低的新型隔离的功率驱动电路。
[0005] 本发明的技术方案:一种隔离功率驱动电路,通过自举电容提供隔离驱动能力。本电路主要由方波发生器和自举充电电路组成,另外附加功率放大电路和输出保护电路起到增加驱动能力、限制输出电压,防止被驱动器件因过压击穿。
[0006] 一种隔离功率驱动电路,由方波发生器、自举充电电路串接而成;
[0007] 方波发生器包括反相器、电阻和电容,反相器UlA输出端接反相器UlB输入端,反相器UlB输出端串接电阻Rl后接入反相器UlC的输入端,电容Cl跨接在反相器UlB输入端和反相器UlC的输入端;反相器UlC的输出端一方面连接反相器UlA的输入端,反相器UlC输出端另一方面接入反相器UlD输入端,进过方波整形后由反相器UlD输出端输出最终方波信号;
[0008]自举充电电路包括电容和两个二极管;方波经过电容C2串接接入二极管D2的阳极,经阴极接到电容C3的正端,电容C3负端经二极管Dl的阳极流经阴极经电容C2,再回到方波输入点。
[0009] 上述隔离功率驱动电路还包括功率放大电路,功率放大电路包括三极管和电阻,三极管Vl基极串接电阻R2接到方波发生器输出端,集电极串接一个功率电阻R3到直流电源正端,射极连接直流电源负端,集电极作为输出端。
[0010] 上述隔离功率驱动电路还包括保护电路,保护电路由电阻和20V稳压管并连在驱动电路的输出端。
[0011] 本发明的有益效果:1)具有简单的拓扑,使用器件数量很少;2)无需隔离电源即可工作,大大降低了使用成本;3)可以驱动高电压的功率器件,隔离电压值取决于器件耐压,可以做到很高的隔离电压;4)可以承受输出端的过载、短路。5)方便集成。
附图说明:
[0012] 图1是本实用新型电路示意图。具体实施方式
[0013] 下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
[0014] 一种隔离功率驱动电路,通过自举电容提供隔离驱动能力。本电路主要由方波发生器和自举充电电路组成,另外附加功率放大电路和输出保护电路起到增加驱动能力、限制输出电压,防止被驱动器件过压击穿。
[0015] 方波发生器包括反相器、电阻和电容,反相器UlA输出端接反相器UlB输入端,反相器UlB输出端串接电阻Rl后接入反相器UlC的输入端,电容Cl跨接在反相器UlB输入端和反相器UlC的输入端;反相器UlC的输出端一方面连接反相器UlA的输入端,反相器UlC输出端另一方面接入反相器UlD输入端,进过方波整形后由反相器UlD输出端输出最终方波信号,如图1所示。
[0016]自举充电电路包括电容和两个二极管;方波经过电容C2串接接入二极管D2的阳极,经阴极接到电容C3的正端,电容C3负端经二极管Dl的阳极流经阴极经电容C2,再回到方波输入点。充放电过程是方波高电平产生正电荷经电容C2和二极管D2对电容C3充电,电容C3负电荷经二极管Dl和电容C2流向方波低电平。重复上述充电过程在电容C3上产生的电压完全隔离于其它电路。
[0017] 功率放大电路包括三极管和电阻,三极管Vl基极串接电阻R2接到方波发生器输出端,集电极串接一个功率电阻R3到直流电源正端,射极连接直流电源负端,集电极作为输出端。
[0018] 保护电路由电阻和20V稳压管并连在驱动电路的输出端。
[0019] 本实用新型主要运用于直流电源管理、电机控制等领域起到切换、开关、保护、逆变和整流等作用。在以多电飞机为发展方向的今天,使用更为普遍,可以替代固态开关、继电器等造价昂贵产品。

Claims (3)

1.一种隔离功率驱动电路,其特征在于:由方波发生器、自举充电电路串接而成; 方波发生器包括反相器、电阻和电容,反相器UlA输出端接反相器UlB输入端,反相器UlB输出端串接电阻Rl后接入反相器UlC的输入端,电容Cl跨接在反相器UlB输入端和反相器UlC的输入端;反相器UlC的输出端一方面连接反相器UlA的输入端,反相器UlC输出端另一方面接入反相器UlD输入端,进过方波整形后由反相器UlD输出端输出最终方波信号; 自举充电电路包括电容和两个二极管;方波经过电容C2串接接入二极管D2的阳极,经阴极接到电容C3的正端,电容C3负端经二极管Dl的阳极流经阴极经电容C2,再回到方波输入点。
2.根据权利要求1所述的隔离功率驱动电路,其特征在于:还包括功率放大电路,功率放大电路包括三极管和电阻,三极管Vl基极串接电阻R2接到方波发生器输出端,集电极串接一个功率电阻R3到直流电源正端,射极连接直流电源负端,集电极作为输出端。
3.根据权利要求1所述的隔离功率驱动电路,其特征在于:还包括保护电路,保护电路由电阻和20V稳压管并连在驱动电路的输出端。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105337478A (zh) * 2015-11-16 2016-02-17 北京机械设备研究所 一种用于脉宽调制电压的反并联晶闸管驱动电路
CN106787633A (zh) * 2016-12-16 2017-05-31 广州金升阳科技有限公司 隔离驱动电路及隔离驱动系统
CN111342666A (zh) * 2020-02-27 2020-06-26 西安微电子技术研究所 一种星用脉冲触发固体继电器电路

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