CN208285214U - 一种低功耗滞环驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型揭示了一种低功耗滞环驱动装置，包括电路开关、第一驱动电路和第二驱动电路，第一和第二驱动电路均与电路开关相连，两者切换控制电路开关的导通或截止，两个驱动电路对电路开关的驱动能力存在差异，所以可实现驱动电路的滞环控制。本实用新型结构简单，可靠性高，且功耗很低。
Description
技术领域
本实用新型涉及滞环控制技术领域，尤其是涉及一种低功耗滞环驱动装置。
背景技术
在工程应用中，有些场合希望半导体开关驱动电路能够带有一个特定的滞环范围，用来提高驱动线路的抗干扰能力。
通常的解决方案是采用比较器线路来实现，但是比较器线路比较复杂，而且功耗较大，并且需要专门的供电电路，因此不适合低功耗的应用场合。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种低功耗滞环驱动装置。
为实现上述目的，本实用新型提出如下技术方案：一种低功耗滞环驱动装置，包括电路开关、第一驱动电路和第二驱动电路，所述第二驱动电路包括驱动开关，其中，
所述第一驱动电路与电路开关相连，用于在第二驱动电路截止时驱动电路开关直至导通，且在第二驱动电路导通时截止；
所述驱动开关与电路开关及第一驱动电路均相连，用于在其导通或截止的同时相应控制第二驱动电路的导通或截止，并在其导通时控制第一驱动电路截止；
所述第二驱动电路也与电路开关相连，用于在驱动开关导通时导通，继续驱动维持电路开关的导通状态，且在其输入的外部驱动电压/电流降低，且输出的驱动电压/电流减小至低于电路开关的阀值时驱动电路开关关断；及
所述第二驱动电路的驱动能力强于所述第一驱动电路。
优选地，所述电路开关为NPN三极管或者NMOS场效应管。
优选地，所述电路开关为NPN三极管时，其基极接第一驱动电路和第二驱动电路，集电极接一负载，发射极接电路的供电电源。
优选地，所述驱动开关包括相串联的第二二极管和一半导体开关，所述第二二极管的阴极接电路开关，阳极接所述半导体开关；所述半导体开关与第一驱动电路和电路开关均连接。
优选地，所述半导体开关为PNP三极管或者PMOS场效应管。
优选地，所述半导体开关为PNP三极管时，其基极接第二二极管的阳极，集电极与第一驱动电路和电路开关均连接。
优选地，所述第一驱动电路包括相串联的第一稳压二极管和第一二极管，所述第一二极管的阴极与电路开关及驱动开关相连，阳极接第一稳压二极管的阳极；所述第一稳压二极管的阴极接一驱动电源，所述驱动电源另一端接地。
优选地，所述低功耗滞环驱动装置还包括一电容和第一电阻，所述电容一端接于第一稳压二极管的阴极和驱动电源之间，另一端接地；所述第一电阻一端接于第一稳压二极管的阳极和电路开关之间，另一端接地。
优选地，所述第二驱动电路还包括相串联的第二稳压二极管、第二电阻，所述第二稳压二极管的阴极接驱动电源，阳极接第二电阻，第二电阻的另一端接驱动开关。
优选地，所述第二稳压二极管的稳压值小于第一稳压二极管的稳压值。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在原有半导体开关驱动电路上，增加低功耗的自锁驱动线路，利用两个驱动电路在驱动能力上存在一定的差异，使得电路开关的开通电压和关断电压有一定的差距和间隙，从而实现半导体开关线路较大范围的滞环驱动功能，且电路开关的驱动电压滞环范围可以通过改变两个驱动电路的驱动参数来灵活调节。本实用新型电路结构非常简单，可靠性高，且功耗很低。
附图说明
图1是本实用新型低功耗滞环驱动装置的电路结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
如图1所示，本实用新型实施例所揭示的一种低功耗滞环驱动装置，包括电路开关Q1、第一驱动电路1和第二驱动电路2，第一和第二驱动电路1、2均与电路开关Q1相连，两者切换控制电路开关Q1的导通或截止，两个驱动电路1、2对电路开关Q1的驱动能力存在差异，所以可实现驱动电路的滞环控制。
具体地，本实施例中，电路开关Q1与一负载load和一供电电源V_power相串联形成一回路，其中，负载load的一端接供电电源V_power的正极，另一端接电路开关Q1，供电电源V_power为主电路的供电电源，负载load通过主电路的电路开关Q1来控制供电。实施例时，电路开关Q1可采用半导体开关，如NPN三极管或者NMOS场效应管。本实施例中，电路开关Q1采用NPN三极管，其集电极接负载load，发射极接供电电源V_power的负极且也接地，基极接第一驱动电路1和第二驱动电路2。
通常情况下，电路开关Q1由第一驱动电路1来驱动，但是这样的驱动电路无法实现滞环控制，因此在电路开关Q1的开通/关断临界点处抗干扰能力很差，本实用新型的目的就是通过增加第二驱动电路2等附加的低功耗自锁驱动线路，实现驱动电路的滞环功能。
本实施例中，第一驱动电路1具体包括相串联的第一稳压二极管V1和第一二极管D1，其中，第一稳压二极管V1的阴极接一驱动电源V_drive的正极，驱动电源V_drive的负极接地；第一稳压二极管V1的阳极接第一二极管D1的阳极，第一二极管D1的阴极与电路开关Q1相连，具体地，本实施例中，第一二极管D1的阴极与电路开关Q1的基极相连。
本实施例中，第二驱动电路2具体包括相串联的第二稳压二极管V2、第二电阻R2及驱动开关21，其中，第二稳压二极管V2的阴极接驱动电源V_drive的正极，阳极接第二电阻R2，第二电阻R2的另一端接驱动开关21。
驱动开关21用于在其导通或截止的同时相应控制第二驱动电路2的导通或截止，并在其导通时控制第一驱动电路1截止。本实施例中，驱动开关21具体包括相串联的第二二极管D2和一半导体开关Q2，其中，第二二极管D2的阴极接电路开关Q1的集电极，阳极接半导体开关Q2；半导体开关Q2与第一驱动电路1和电路开关Q1均连接。实施时，半导体开关Q2可采用PNP三极管或者PMOS场效应管，本实施例中，半导体开关Q2采用PNP三极管，其基极接第二二极管D2的阳极，集电极接于第一二极管D1的阴极和电路开关Q1的基极之间，发射极与第二电阻R2相连。
更进一步地，本发明的低功耗滞环驱动装置还包括一电容C1和第一电阻R1，其中，电容C1一端接于第一稳压二极管V1的阴极和驱动电源V_drive之间，另一端接地；第一电阻R1一端接于第一稳压二极管V1的阳极和电路开关Q1之间，另一端接地。
优选地，第一驱动电路1和第二驱动电路2对电路开关Q1的驱动能力不同，具体到本实施例中，第一稳压二极管V1和第二稳压二极管V2的稳压值不同，进而第一稳压二极管V1和第二稳压二极管V2的导通压降存在一定差异，所以最终使得第一稳压二极管V1所在的第一驱动通道和第二稳压二极管V2所在的第二驱动通道(第二驱动通道和第一驱动通道分别是图1中所示的上下分布的两条通道)在驱动能力上也存在一定的差异，因此导致电路开关Q1的开通电压和关断电压有一定的差距和间隙，从而实现驱动滞环控制。
另外，需要说明的是，电路开关Q1的驱动电压滞环范围可以通过改变第一稳压二极管V1和第二稳压二极管V2的参数来灵活调节。第一稳压二极管V1和第二稳压二极管V2通常为导通电压较低的低功耗齐纳二极管。
本实用新型具体的工作原理如下：
电路开关Q1开通过程：在初始状态时，假设电路开关Q1处于关断状态，第二二极管D2的阴极由于Q1的断开而处于截止状态，则半导体开关Q2因为其基极、发射极没有驱动电流而不导通，这样驱动电源V_drive只能通过第一驱动电路来驱动电路开关Q1，当电路开关Q1的驱动电流/电压达到其一定值(即导通阀值)后，电路开关Q1导通，负载Load上电。其中，因为驱动半导体开关元件分电压驱动型和电流驱动型两种，对于电压驱动型器件如NMOS场效应管，导通阀值体现在驱动电压大小上，对于电流驱动型器件如NPN三极管，导通阀值体现在驱动电流或者驱动电压大小上。
电路开关Q1导通维持过程：当电路开关Q1导通后，由于第二二极管D2阴极为接地低电压，半导体开关Q2因为其基极、发射极产生驱动电流而被触发导通，由于第二稳压管V2的稳压值小于第一稳压管V1，第二驱动电路2的驱动电压大于第一驱动电路1的驱动电压，一旦第二稳压管V2所在的第二驱动通道导通，第一二极管D1会由于承受反向电压而截止，此时第一驱动电路1就失去驱动能力，驱动电源V_drive只能通过第二驱动电路2来实现对电路开关Q1的自锁驱动，这样电路开关Q1的驱动通道由第一稳压管V1所在的第一驱动电路1自动切换到第二稳压管V2所在的第二驱动电路2，从而继续维持电路开关Q1的导通状态。
电路开关Q1关断过程：当驱动电源V_drive的驱动电压/电流持续降低，使得第二稳压管V2所在的第二驱动电路2输出的驱动电压/电流减小至低于电路开关Q1的阀值，电路开关Q1关断。
本实用新型的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本实用新型的教示及揭示而作种种不背离本实用新型精神的替换及修饰，因此，本实用新型保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种低功耗滞环驱动装置，其特征在于，包括电路开关、第一驱动电路和第二驱动电路，所述第二驱动电路包括驱动开关，其中，
所述第一驱动电路与电路开关相连，用于在第二驱动电路截止时驱动电路开关直至导通，且在第二驱动电路导通时截止；
所述驱动开关与电路开关及第一驱动电路均相连，用于在其导通或截止的同时相应控制第二驱动电路的导通或截止，并在其导通时控制第一驱动电路截止；
所述第二驱动电路也与电路开关相连，用于在驱动开关导通时导通，继续驱动维持电路开关的导通状态，且在其输入的外部驱动电压/电流降低，且输出的驱动电压/电流减小至低于电路开关的阀值时驱动电路开关关断；及
所述第二驱动电路的驱动能力强于所述第一驱动电路。
2.根据权利要求1所述的滞环驱动装置，其特征在于，所述电路开关为NPN三极管或者NMOS场效应管。
3.根据权利要求2所述的滞环驱动装置，其特征在于，所述电路开关为NPN三极管时，其基极接第一驱动电路和第二驱动电路，集电极接一负载，发射极接电路的供电电源。
4.根据权利要求1所述的滞环驱动装置，其特征在于，所述驱动开关包括相串联的第二二极管和一半导体开关，所述第二二极管的阴极接电路开关，阳极接所述半导体开关；所述半导体开关与第一驱动电路和电路开关均连接。
5.根据权利要求4所述的滞环驱动装置，其特征在于，所述半导体开关为PNP三极管或者PMOS场效应管。
6.根据权利要求5所述的滞环驱动装置，其特征在于，所述半导体开关为PNP三极管时，其基极接第二二极管的阳极，集电极与第一驱动电路和电路开关均连接。
7.根据权利要求1所述的滞环驱动装置，其特征在于，所述第一驱动电路包括相串联的第一稳压二极管和第一二极管，所述第一二极管的阴极与电路开关及驱动开关相连，阳极接第一稳压二极管的阳极；所述第一稳压二极管的阴极接一驱动电源，所述驱动电源另一端接地。
8.根据权利要求7所述的滞环驱动装置，其特征在于，所述第二驱动电路还包括相串联的第二稳压二极管、第二电阻，所述第二稳压二极管的阴极接驱动电源，阳极接第二电阻，第二电阻的另一端接驱动开关。
9.根据权利要求8所述的滞环驱动装置，其特征在于，所述第二稳压二极管的稳压值小于第一稳压二极管的稳压值。
10.根据权利要求7所述的滞环驱动装置，其特征在于，所述低功耗滞环驱动装置还包括一电容和第一电阻，所述电容一端接于第一稳压二极管的阴极和驱动电源之间，另一端接地；所述第一电阻一端接于第一稳压二极管的阳极和电路开关之间，另一端接地。
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Cited By (2)
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