CN203933405U - 单相h桥隔离驱动的供电电源装置 - Google Patents

单相h桥隔离驱动的供电电源装置 Download PDF

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白万备
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Abstract

本实用新型公开了一种单相H桥隔离驱动的供电电源装置，包括开关电路、控制电路、高频变压器、第一整流滤波电路、第二整流滤波电路、第三整流滤波电路。第一整流滤波电路、第二整流滤波电路、第三整流滤波电路的输出相互隔离，第一整流滤波电路输出的驱动电压给第一桥臂的上开关器件的驱动电路供电，第二整流滤波电路输出的驱动电压给第二桥臂的上开关器件的驱动电路供电，第三整流滤波电路输出的驱动电压同时给第一桥臂的下开关器件和第二桥臂的下开关器件的驱动电路供电。本实用新型提供单相H桥隔离驱动的供电电源装置，把一路直流电源转换为三路相互隔离的驱动电源分别给单相H桥的隔离驱动电路供电，电路实现简单，结构紧凑，供电可靠，每路同时提供正负驱动电源，保证了开关器件的可靠开通与可靠关断。

Description

单相H桥隔离驱动的供电电源装置
技术领域
本实用新型涉及电源转换技术，特别涉及一种单相H桥隔离驱动的供电电源装置。
背景技术
功率开关器件在电力电子设备中占据着核心位置，它们的可靠工作是整个装置正常运行的基本条件。在一些功率转换装置中，为保证安全性和可靠性，弱电控制回路需要与高压强电回路实现电气隔离，从而主功率回路的开关器件要采用隔离驱动方式。在控制回路与功率回路实现电气隔离的单相PWM整流或单相逆变技术中，如何给单相H桥的四个开关器件的驱动电路提供可靠的驱动电源，对保证单相H桥开关器件的可靠开通与关断具有重要意义。
发明内容
本实用新型旨在提出一种电路实现简单、结构紧凑、供电可靠、每路具有正负驱动电源的H桥隔离驱动的供电电源装置。
本实用新型通过以下技术方案实现。
一种单相H桥隔离驱动的供电电源装置，包括开关电路、控制电路、高频变压器、第一整流滤波电路、第二整流滤波电路、第三整流滤波电路。
所述开关电路的输入端与输入的直流电源连接，所述开关电路的输出端与所述高频变压器的原边连接，所述开关电路的控制端与控制电路连接；
所述第一整流滤波电路的输入端与所述高频变压器副边的第一输出端连接，所述第一整流滤波电路的输出端与单相H桥第一桥臂的上开关器件的驱动电路连接；
所述第二整流滤波电路的输入端与所述高频变压器副边的第二输出端连接，所述第二整流滤波电路的输出端与单相H桥第二桥臂的上开关器件的驱动电路连接；
所述第三整流滤波电路的输入端与所述高频变压器副边的第三输出端连接，所述第三整流滤波电路的输出端与单相H桥的第一桥臂的下开关器件、第二桥臂的下开关器件的驱动电路连接。
所述第一整流滤波电路的输出电压包括：第一正电压+VCC1、第一负电压-VEE1和第一公共端COM1。
所述第二整流滤波电路的输出电压包括：第二正电压+VCC2、第二负电压-VEE2和第二公共端COM2。
所述第三整流滤波电路的输出电压包括：第三正电压+VCC3、第三负电压-VEE3和第三公共端COM3。
所述控制电路由电流模式PWM控制器构成。
优选地，所采用的电流模式PWM控制器为UC3844。
本实用新型提供单相H桥隔离驱动的供电电源装置，把一路直流电源转换为三路相互隔离的驱动电源分别给单相H桥的隔离驱动电路供电，电路实现简单，结构紧凑，供电可靠，每路同时提供正负驱动电源，保证了开关器件的可靠开通与可靠关断。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明：
图1是本实用新型的一种单相H桥隔离驱动的供电电源装置与单相H桥隔离驱动的连接电路结构图；
图2是本实用新型的一种单相H桥隔离驱动的供电电源装置的电路结构框图；
图3是本实用新型的一种单相H桥隔离驱动的供电电源装置的电路实现原理图。
具体实施方式
结合附图对本实用新型进行详细说明。
图1是本实用新型的一种单相H桥隔离驱动的供电电源装置与单相H桥隔离驱动的连接电路结构图。
图中，第一开关器件、第三开关器件构成了单相H桥的第一桥臂，第一开关器件为第一桥臂的上开关器件，第三开关器件为第一桥臂的下开关器件。第二开关器件、第四开关器件构成了单相H桥的第二桥臂，第三开关器件为第二桥臂的上开关器件，第四开关器件为第二桥臂的下开关器件。
一种单相H桥隔离驱动的供电电源装置，包括开关电路、控制电路、高频变压器、第一整流滤波电路、第二整流滤波电路、第三整流滤波电路。
开关电路的输入端与输入的直流电源连接，开关电路的输出端与高频变压器的原边连接，所开关电路的控制端与控制电路连接；
第一整流滤波电路的输入端与高频变压器副边的第一输出端连接，第一整流滤波电路的输出端与单相H桥第一桥臂的上开关器件的驱动电路连接；
第二整流滤波电路的输入端与所述高频变压器副边的第二输出端连接，第二整流滤波电路的输出端与单相H桥第二桥臂的上开关器件的驱动电路连接；
第三整流滤波电路的输入端与高频变压器副边的第三输出端连接，所述第三整流滤波电路的输出端与单相H桥的第一桥臂的下开关器件、第二桥臂的下开关器件的驱动电路连接。
图2是本实用新型的一种单相H桥隔离驱动的供电电源装置的电路结构框图。包括开关电路、控制电路、高频变压器、第一整流滤波电路、第二整流滤波电路、第三整流滤波电路。
开关电路的输入端与直流输入电压+Vin连接，开关电路的输出端与高频变压器的原边连接，开关电路的控制端与控制电路连接。
第一整流滤波电路的输入端与高频变压器副边的第一输出端连接，第一整流滤波电路的输出电压为：第一正电压+VCC1、第一负电压-VEE1和第一公共端COM1。
第二整流滤波电路的输入端与所述高频变压器副边的第二输出端连接，第二整流滤波电路的输出电压为：第二正电压+VCC2、第二负电压-VEE2和第二公共端COM2。
第三整流滤波电路的输入端与高频变压器副边的第三输出端连接，第三整流滤波电路的输出电压为：第三正电压+VCC3、第三负电压-VEE3和第三公共端COM3。
图3是本实用新型的一种单相H桥隔离驱动的供电电源装置的电路实现原理图。电阻R2、电阻R3、MOSFET开关管 Q1、二极管D1构成了单相H桥隔离驱动的供电电源装置的开关电路，电流模式PWM控制器 U1、电阻R1、电容C2、电容C3、电容C4构成了相H桥隔离驱动的供电电源装置的控制电路，T1是高频开关变压器，二极管D2、电容C5、电容C6、电阻R4、稳压管ZD1、电容C7构成了单相H桥隔离驱动的供电电源装置的第一整流滤波电路，二极管D3、电容C8、电容C9、电阻R5、稳压管ZD2、电容C10构成了单相H桥隔离驱动的供电电源装置的第二整流滤波电路，二极管D4、电容C11、电容C12、电阻R6、稳压管ZD3、电容C13构成了单相H桥隔离驱动的供电电源装置的第三整流滤波电路。
具体的电路连接为：
电流模式PWM控制器 U1的供电电源引脚VCC与直流输入电源+Vin连接，U1的接地引脚GND与直流输入电源+Vin的地电平GND0连接，U1的补偿端引脚COM与电容C2的一端连接，电容C2的另一端与地电平GND0连接。U1的阻容振荡引脚RT/CT与电阻R1的一端、电容C3的一端连接，电容C3的另一端与地电平GND0连接。U1的参考电压输出引脚VREF与电阻R1的另一端、电容C4的一端连接，电容C4的另一端与地电平GND0连接。U1的电压反馈引脚FB与地电平GND0连接，U1的电流取样引脚IS与地电平GND0连接。U1的PWM输出引脚OUT与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与MOSFET开关管Q1的栅极、电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与地电平GND0连接。MOSFET开关管Q1的漏极与高频变压器T1的第一原边的同名端连接，MOSFET开关管Q1的源极与地电平GND0连接，高频变压器T1的第一原边的异名端与直流输入电源+Vin连接。高频变压器T1的第二原边的同名端与二极管D1的阳极连接，高频变压器T1的第二原边的异名端与地电平GND0连接，二极管D1的阴极与直流输入电源+Vin连接。
高频变压器T1的第一副边的同名端与二极管D2的阳极连接，二极管D2的阴极与电容C5的正极、电容C6的一端、电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与稳压管ZD1的阴极、电容C7的阳极连接，高频变压器T1的第一副边的异名端与电容C5的负极、电容C6的另一端、稳压管ZD1的阳极、电容C7的负极连接。二极管D2的阴极输出即为第一正电压+VCC1，稳压管ZD1的阴极输出即为第一公共端COM1，高频变压器T1的第一副边的异名端输出即为第一负电压-VEE1。
高频变压器T1的第二副边的同名端与二极管D3的阳极连接，二极管D3的阴极与电容C8的正极、电容C8的一端、电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与稳压管ZD2的阴极、电容C10的阳极连接，高频变压器T1的第二副边的异名端与电容C8的负极、电容C9的另一端、稳压管ZD2的阳极、电容C10的负极连接。二极管D3的阴极输出即为第二正电压+VCC2，稳压管ZD2的阴极输出即为第二公共端COM2，高频变压器T1的第二副边的异名端输出即为第二负电压-VEE2。
高频变压器T1的第三副边的同名端与二极管D4的阳极连接，二极管D4的阴极与电容C11的正极、电容C12的一端、电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与稳压管ZD3的阴极、电容C13的阳极连接，高频变压器T1的第三副边的异名端与电容C11的负极、电容C12的另一端、稳压管ZD3的阳极、电容C13的负极连接。二极管D4的阴极输出即为第三正电压+VCC3，稳压管ZD3的阴极输出即为第三公共端COM3，高频变压器T1的第三副边的异名端输出即为第三负电压-VEE3。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (3)

1.一种单相H桥隔离驱动的供电电源装置，包括开关电路、控制电路、高频变压器、第一整流滤波电路、第二整流滤波电路、第三整流滤波电路，其特征是：
所述开关电路的输入端与直流输入电源连接，所述开关电路的输出端与所述高频变压器的原边连接，所述开关电路的控制端与控制电路连接；
所述第一整流滤波电路的输入端与所述高频变压器副边的第一输出端连接，所述第一整流滤波电路的输出端与单相H桥第一桥臂的上开关器件的驱动电路连接；
所述第二整流滤波电路的输入端与所述高频变压器副边的第二输出端连接，所述第二整流滤波电路的输出端与单相H桥第二桥臂的上开关器件的驱动电路连接；
所述第三整流滤波电路的输入端与所述高频变压器副边的第三输出端连接，所述第三整流滤波电路的输出端与单相H桥的第一桥臂的下开关器件、第二桥臂的下开关器件的驱动电路连接。
2.根据权利要求1所述的一种单相H桥隔离驱动的供电电源装置，其特征在于：
所述第一整流滤波电路的输出电压包括：第一正电压+VCC1、第一负电压-VEE1和第一公共端COM1；
所述第二整流滤波电路的输出电压包括：第二正电压+VCC2、第二负电压-VEE2和第二公共端COM2；
所述第三整流滤波电路的输出电压包括：第三正电压+VCC3、第三负电压-VEE3和第三公共端COM3。
3.根据权利要求1所述的一种单相H桥隔离驱动的供电电源装置，其特征在于：所述控制电路由电流模式PWM控制器构成。
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