CN207475409U - 驱动电路和桥式谐振电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的驱动电路和桥式谐振电路，涉及三极管驱动技术领域。驱动电路包括处理器和驱动变压器，驱动变压器包括骨架、线圈和磁芯，骨架包括中心柱和设置于中心柱相对两端的第一固定件和第二固定件，线圈包括耦合设置于中心柱的初级线圈、第一次级线圈和第二次级线圈，磁芯包括分别通过第一固定件和第二固定件设置于中心柱两端的第一磁芯和第二磁芯。处理器的输出端与初级线圈的两端分别连接，第一次级线圈的两端分别与第一三极管的基极和发射极连接，第二次级线圈的两端分别与第二三极管的基极和发射极连接。通过上述设置，可以解决现有技术中因使用独立的磁环和色环电感而存在成本高、效率低以及电感调节不便的问题。

Description

驱动电路和桥式谐振电路

技术领域

本实用新型涉及三极管驱动技术领域，具体而言，涉及一种驱动电路和桥式谐振电路。

背景技术

目前，使用三极管做桥式谐振的驱动电路中，需要耦合性好、感量可变化的驱动磁性器件。按照目前的驱动方式，需要使用一个独立的磁环和一个独立的色环电感组合形成驱动桥式谐振电路中的三极管的驱动磁性器件。

经发明人研究发现，在现有的驱动技术中，存在以下技术问题：

1、因磁环驱动变压器的制作需要人工绕制线圈且需要绕制多组线圈，制造工艺复杂、生产效率低；

2、因磁环绕制没有限制绕线位置从而导至一致性差、耦合差，使电源整机性能损耗加大，整机效率等性能变差，甚至出现炸机等严重问题；

3、因磁环为闭合环型磁性器件，该结构无法调整电感量从而需另增一个独立的电感器件来调整感量的问题，导致应用时电感量调节不便、制造成本增加、占用电路板的体积加大，且与现代开关电源高效率、小型化的目标相背离。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种驱动电路和桥式谐振电路，可以解决现有技术中因磁环驱动变压器带来的上述问题，并产生以下技术效果：

1、可以做到机器全自动化绕制提高了生产效率(生产速度快)；

2、因本实用新型使用有限定位置的骨架绕制，使绕制耦合性好、生产一致性稳定，使电源整机效率及其他性能得到有效提高；

3、因使用了非闭合的组合磁性器器件，功能上可以任意的调整电感量而不再需要增加独立电感，性能上将二个器件集成为一个器件耦合更好，使整机性能更佳，可方便调整驱动变压器电感量，又因减少了一个独立的电感器件使占用电路板的体积缩小，从而满足顺应了现代开关电源高效率、小型化的目标要求。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用如下技术方案：

一种驱动电路，应用于包括第一三极管和第二三极管的桥式谐振电路，所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的集电极连接，所述驱动电路包括处理器和驱动变压器；

所述驱动变压器包括骨架、线圈和磁芯，所述骨架包括中心柱和设置于所述中心柱相对两端的第一固定件和第二固定件，所述线圈包括耦合设置于所述中心柱的初级线圈、第一次级线圈和第二次级线圈，所述磁芯包括分别通过所述第一固定件和所述第二固定件设置于所述中心柱两端的第一磁芯和第二磁芯；

所述处理器的输出端与所述初级线圈的两端分别连接，所述第一次级线圈的两端分别与第一三极管的基极和发射极连接，所述第二次级线圈的两端分别与所述第二三极管的基极和发射极连接。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述驱动电路中，所述第一次级线圈的同名端与所述第一三极管的基极连接、异名端与所述第一三极管的发射极连接；

所述第二次级线圈的同名端与所述第二三极管的发射极连接、异名端与所述第二三极管的基极连接。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述驱动电路中，所述驱动电路还包括第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻串联连接于所述第一次级线圈的同名端与所述第一三极管的基极之间，所述第二电阻串联连接于所述第二次级线圈的同名端与所述第二三极管的发射极之间。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述驱动电路中，所述第一磁芯和所述第二磁芯为铁氧体磁芯。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述驱动电路中，所述驱动变压器还包括用于连接所述线圈、处理器和桥式谐振电路的引脚，所述骨架还包括用于固定所述引脚的底座；

所述底座与所述第一固定件或所述第二固定件远离所述中心柱的一端连接，所述引脚的一端设置于所述底座、另一端沿远离所述中心柱的方向延伸。

在上述基础上，本实用新型实施例还提供了一种桥式谐振电路，包括开关电路、谐振电路以及上述驱动电路，所述开关电路包括第一三极管和第二三极管，所述驱动电路包括第一次级线圈和第二次级线圈；

所述第一次级线圈的两端分别与所述第一三极管的基极和发射极连接，所述第二次级线圈的两端分别与所述第二三极管的基极和集电极连接，所述第一三极管的发射极和所述第二三极管的集电极连接后与所述谐振电路连接。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述桥式谐振电路中，所述谐振电路为LCC谐振电路。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述桥式谐振电路中，所述谐振电路为LLC谐振电路。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述桥式谐振电路中，所述第一三极管和所述第二三极管为单极性三极管。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述桥式谐振电路中，所述第一三极管和所述第二三极管为双极性三极管。

本实用新型提供的驱动电路和桥式谐振电路，通过具有中心柱的骨架、线圈以及磁芯的配合设置，可以便利地对线圈进行设置和调整以实现电感量的调整，进而解决现有技术中因磁环的制作需要人工绕设线圈且需要绕设多组线圈而存在制造工艺复杂的问题、因占用电路板的体积较大而导致在应用该驱动电路的开关电源中无法满足小型化、高效率要求的问题以及因使用独立的电感而存在电感调节不便的问题，极大地提高了驱动电路和桥式谐振电路的实用性和可靠性。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的驱动电路的应用电路原理图。

图2为本实用新型实施例提供的驱动变压器的结构示意图。

图3为本实用新型实施例提供的驱动变压器的另一结构示意图。

图4为本实用新型实施例提供的驱动电路的另一应用电路原理图。

图5为本实用新型实施例提供的驱动变压器的另一结构示意图。

图6为本实用新型实施例提供的桥式谐振电路的结构框图。

图标：100-驱动电路；110-处理器；130-驱动变压器；131-骨架；131a-中心柱；131b-第一固定件；131c-第二固定件；133-线圈；L11-初级线圈；L21-第一次级线圈；L22-第二次级线圈；135-磁芯；135a-第一磁芯；135b-第二磁芯；137-引脚；139-底座；200-开关电路；300-谐振电路；Q1-第一三极管；Q2-第二三极管；R1-第一电阻；R2-第二电阻。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为只是或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种驱动电路100，应用于桥式谐振电路。其中，所述桥式谐振电路包括第一三极管Q1和第二三极管Q2，且所述第一三极管Q1的发射极与所述第二三极管Q2的集电极连接。

进一步地，在本实施例中，所述驱动电路100包括处理器110和驱动变压器130。其中，所述驱动变压器130包括骨架131、线圈133和磁芯135。

结合图3，在本实施例中，所述骨架131包括中心柱131a和设置于所述中心柱131a相对两端的第一固定件131b和第二固定件131c，所述线圈133包括耦合设置于所述中心柱131a的初级线圈L11、第一次级线圈L21和第二次级线圈L22，所述磁芯135包括分别通过所述第一固定件131b和所述第二固定件131c设置于所述中心柱131a两端的第一磁芯135a和第二磁芯135b。

所述处理器110的输出端与所述初级线圈L11的两端分别连接，所述第一次级线圈L21的两端分别与第一三极管Q1的基极和发射极连接，所述第二次级线圈L22的两端分别与所述第二三极管Q2的基极和发射极连接。

通过上述设置，可以实现：所述驱动变压器130根据所述处理器110输出的驱动信号，通过所述第一次级线圈L21和所述第二次级线圈L22分别向所述第一三极管Q1或第二三极管Q2输出高电平信号或低电平信号，进而实现对所述第一三极管Q1和第二三极管Q2的闭合与关断的控制。

在本实施例中，由于所述初级线圈L11、第一次级线圈L21和第二次级线圈L22可以通过机器设备绕设于所述骨架131的中心柱131a，以解决现有技术中因使用磁环需要手工绕制线圈133而存在生产和改工麻烦的问题。由于所述初级线圈L11、第一次级线圈L21和第二次级线圈L22绕设于所述中心柱131a，可以便于对所述初级线圈L11、第一次级线圈L21和第二次级线圈L22的间距和匝数进行调整，进而解决现有技术中因使用独立的色环电感而导致需要调节电感时存在更换不便的问题。并且，通过采用上述驱动变压器130以替代现有技术中的磁环和色环电感，可以解决因采用磁环和色环电感而存在走线复杂、占用电路板体积大的问题。

可选地，所述第一次级线圈L21、第二次级线圈L22与所述第一三极管Q1、第二三极管Q2的具体连接方式不受限制，可以根据实际需求进行设置，只要能够实现根据所述处理器110的驱动信号对所述第一三极管Q1和第二三极管Q2的闭合与关断的控制即可。在本实施例中，所述第一次级线圈L21的同名端与所述第一三极管Q1的基极连接、异名端与所述第一三极管Q1的发射极连接，所述第二次级线圈L22的同名端与所述第二三极管Q2的发射极连接、异名端与所述第二三极管Q2的基极连接。

进一步地，为避免所述第一次级线圈L21输出的电压和所述第二次级线圈L22输出的电压直接施加于所述第一三极管Q1和所述第二三极管Q2而造成所述第一三极管Q1和第二三极管Q2的损坏，在本实施例中，结合图4，所述驱动电路100还可以包括第一电阻R1和第二电阻R2。

在本实施例中，所述第一电阻R1串联连接于所述第一次级线圈L21的同名端与所述第一三极管Q1的基极之间，所述第二电阻R2串联连接于所述第二次级线圈L22的同名端与所述第二三极管Q2的发射极之间。

可选地，所述第一磁芯135a和所述第二磁芯135b的具体材料不受限制，只要具有一定的导磁能力即可，例如，可以包括但不限于是铁氧体磁芯、坡莫合金磁芯、硅钢片磁芯或非晶及纳米晶软磁合金磁芯。在本实施例中，所述第一磁芯135a和所述第二磁芯135b为铁氧体磁芯。

可选地，所述第一磁芯135a和所述第二磁芯135b的形状结构既可以是相同的，也可以是不同的，可以根据实际应用中对所述驱动变压器130的性能要求进行设置即可。

可选地，所述第一磁芯135a和所述第二磁芯135b的具体形状不受限制，例如，可以包括但不限于是E型、F型以及C型等结构，根据所述第一固定件131b、第二固定件131c以及中心柱131a的具体形状以及实际应用需求进行设置即可。

结合图5，为便于所述驱动变压器130与所述处理器110以及桥式谐振电路之间的连接，在本实施例中，所述驱动变压器130还包括用于连接所述线圈133、处理器110和桥式谐振电路的引脚137，所述引脚137还用于将所述驱动变压器130安装于印刷电路板，以使所述驱动变压器130在所述印刷电路板上相对固定。所述引脚137的具体设置方式不受限制。在本实施例中，所述骨架131还包括用于固定所述引脚137的底座139。

可选地，所述底座139的具体设置方式不受限制，只要能保证所述骨架131能够通过所述底座139与所述引脚137连接即可。在本实施例中，所述底座139与所述第一固定件131b和/或所述第二固定件131c远离所述中心柱131a的一端连接，所述引脚137的一端设置于所述底座139、另一端沿远离所述中心柱131a的方向延伸。若所述底座139为多个，可以分别与所述第一固定件131b和所述第二固定件131c连接，若所述底座139为一个，既可以与所述第一固定件131b连接，也可以与所述第二固定件131c连接。在本实施例中，为保证所述驱动变压器130的结构简单以便于减小体积，所述底座139为一个。

结合图6，在上述驱动电路100的基础上，本实用新型实施例还提供一种桥式谐振电路，包括开关电路200、谐振电路300以及上述的驱动电路100。

可选地，所述开关电路200的具体类型不受限制，可以根据实际需求进行设置，例如，既可以是包括两个三极管的半桥式开关电路，也可以是包括四个三极管的全桥式开关电路。在本实施例中，所述开关电路200为半桥式开关电路，且包括第一三极管Q1和第二三极管Q2。

可选地，所述驱动电路100的驱动变压器130包括的次级线圈的数量不受限制，可以根据实际需求进行设置，例如，可以根据所述开关电路200的三极管的数量进行设置，在本实施例中，所述驱动变压器130的次级线圈包括第一次级线圈L21和第二次级线圈L22。

进一步地，在本实施例中，所述第一次级线圈L21的两端分别与所述第一三极管Q1的基极和发射极连接，所述第二次级线圈L22的两端分别与所述第二三极管Q2的基极和集电极连接，所述第一三极管Q1的发射极和所述第二三极管Q2的集电极连接后与所述谐振电路300连接。

可选地，所述谐振电路300的具体类型不受限制，根据实际需求进行设置即可，例如，可以根据需要产生的谐振信号进行设置，既可以是包括一个电感、两个电容的LCC谐振电路，也可以是包括两个电感、一个电容的LLC谐振电路。

可选地，所述第一三极管Q1和所述第二三极管Q2的具体类型不受限制，根据实际需求进行设置即可，例如，可以根据对所述第一三极管Q1和第二三极管Q2的开关性能需求进行设置，既可以是单极性三极管，也可以是双极性三极管。

考虑到所述桥式谐振电路包括所述驱动电路100，具有所述驱动电路100的全部技术特征，能够解决相同的技术问题，并产生相同的技术效果。因此，在本实施例中，所述桥式谐振电路中驱动电路100的技术特征不再一一赘述，请参阅前文对所述驱动电路100的解释说明。

综上所述，本实用新型提供的驱动电路100和桥式谐振电路，通过具有中心柱131a的骨架131、线圈133以及磁芯135的配合设置，可以便利地对线圈133进行设置和调整以实现电感量的调整，进而解决现有技术中因磁环的制作需要人工绕设线圈133且需要绕设多组线圈133而存在制造工艺复杂的问题、因占用电路板的体积较大而导致在应用该驱动电路100的开关电源中无法满足小型化、高效率要求的问题以及因使用独立的电感而存在电感调节不便的问题，极大地提高了驱动电路100和桥式谐振电路的实用性和可靠性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种驱动电路，应用于包括第一三极管和第二三极管的桥式谐振电路，其特征在于，所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的集电极连接，所述驱动电路包括处理器和驱动变压器；

所述驱动变压器包括骨架、线圈和磁芯，所述骨架包括中心柱和设置于所述中心柱相对两端的第一固定件和第二固定件，所述线圈包括耦合设置于所述中心柱的初级线圈、第一次级线圈和第二次级线圈，所述磁芯包括分别通过所述第一固定件和所述第二固定件设置于所述中心柱两端的第一磁芯和第二磁芯；

所述处理器的输出端与所述初级线圈的两端分别连接，所述第一次级线圈的两端分别与第一三极管的基极和发射极连接，所述第二次级线圈的两端分别与所述第二三极管的基极和发射极连接。

2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第一次级线圈的同名端与所述第一三极管的基极连接、异名端与所述第一三极管的发射极连接；

所述第二次级线圈的同名端与所述第二三极管的发射极连接、异名端与所述第二三极管的基极连接。

3.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻串联连接于所述第一次级线圈的同名端与所述第一三极管的基极之间，所述第二电阻串联连接于所述第二次级线圈的同名端与所述第二三极管的发射极之间。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的驱动电路，其特征在于，所述第一磁芯和所述第二磁芯为铁氧体磁芯。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动变压器还包括用于连接所述线圈、处理器和桥式谐振电路的引脚，所述骨架还包括用于固定所述引脚的底座；

所述底座与所述第一固定件或所述第二固定件远离所述中心柱的一端连接，所述引脚的一端设置于所述底座、另一端沿远离所述中心柱的方向延伸。

6.一种桥式谐振电路，其特征在于，包括开关电路、谐振电路以及权利要求1-5任意一项所述的驱动电路，所述开关电路包括第一三极管和第二三极管，所述驱动电路包括第一次级线圈和第二次级线圈；

所述第一次级线圈的两端分别与所述第一三极管的基极和发射极连接，所述第二次级线圈的两端分别与所述第二三极管的基极和集电极连接，所述第一三极管的发射极和所述第二三极管的集电极连接后与所述谐振电路连接。

7.根据权利要求6所述的桥式谐振电路，其特征在于，所述谐振电路为LCC谐振电路。

8.根据权利要求6所述的桥式谐振电路，其特征在于，所述谐振电路为LLC谐振电路。

9.根据权利要求6所述的桥式谐振电路，其特征在于，所述第一三极管和所述第二三极管为单极性三极管。

10.根据权利要求6所述的桥式谐振电路，其特征在于，所述第一三极管和所述第二三极管为双极性三极管。