CN208656646U - 一种驱动用辅助电源和驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于IGBT，MOSFT,SiC等器件的驱动用辅助电源和驱动电路。所述驱动用辅助电源包括电源控制芯片、输入电路、反馈电路、输出电路和变压器；所述电源控制芯片的输入端连接所述输入电路，所述电源控制芯片的反馈端连接所述反馈电路，所述电源控制芯片的开关端通过所述变压器耦接所述输出电路；所述电源控制芯片，被配置为控制所述变压器的磁场周期性变化，以使所述输出电路在所述变压器磁场变化时，根据所述反馈电路的反馈电压输出稳定的驱动电压。本实用新型中，变压器不仅体积小、效率高，而且在电源控制芯片的控制下磁路双向工作，提高了利用率。通过变压器原边进行反馈，反馈电路简单，不仅降低了成本，而且稳压精度较高。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路技术领域，特别涉及一种驱动用辅助电源和驱动电路。
背景技术
驱动用辅助电源是驱动电路的关键技术之一，稳定可靠的驱动用辅助电源对驱动电路的可靠性有至关重要的作用。通常情况下，要求驱动用辅助电源的原副边高压隔离、体积小、效率高、成本低。同时，驱动用辅助电源往往工作在环境温度高达85℃以上的环境，极端情况下可能达到125℃。一般采用双管推挽驱动电路、半桥驱动电路、反激电路实现驱动用辅助电源。这三种电路的缺点是，需要通过增加光耦来实现反馈，光耦成本较高，而且在高温环境下，光耦的可靠性差。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种驱动用辅助电源和驱动电路，以解决现有技术中驱动用辅助电源采用光耦实现反馈，成本较高、可靠性差的问题。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
本实用新型提供了一种驱动用辅助电源，所述驱动用辅助电源包括电源控制芯片、输入电路、反馈电路、输出电路和变压器；
所述电源控制芯片的输入端连接所述输入电路，所述电源控制芯片的反馈端连接所述反馈电路，所述电源控制芯片的开关端通过所述变压器耦接所述输出电路；
所述电源控制芯片，被配置为通过控制内置MOS的导通和关断来控制所述变压器的磁场周期性变化，以使所述输出电路在所述变压器磁场变化时，根据所述反馈电路的反馈电压输出稳定的驱动电压。
可选地，所述输入电路包括第一电容；
所述第一电容的两端分别连接所述电源控制芯片的输入端和接地端。
可选地，所述输出电路包括第一二极管、第二二极管、第二电容和第三电容；
所述变压器副边的同名端连接接地端，所述变压器副边的异名端连接所述第二电容的一端；
所述第二电容的另一端连接第一节点；
所述第一二极管的阳极连接所述接地端，所述第一二极管的阴极连接所述第一节点；
所述第二二极管的阳极连接所述第一节点，所述第二二极管的阴极连接所述第三电容的一端；
所述第三电容的另一端连接所述接地端，所述第三电容的电压为所述驱动电压。
可选地，所述反馈电路包括第三二极管、第四电容、第一电阻、第二电阻和第三电阻；
所述电源控制芯片的开关端连接所述第三二极管的阳极，所述电源控制芯片的反馈端连接第二节点；
所述变压器原边的同名端连接所述电源控制芯片的输入端，所述变压器原边的异名端连接所述第三二极管的阳极；
所述第一电阻的两端分别连接所述第二节点和所述第三二极管的阴极；
所述第二电阻的两端分别连接所述第二节点和接地端；
所述第四电容的两端分别连接所述第三二极管的阴极和所述接地端，所述第四电容的电压为所述反馈电压；
所述第三电阻的两端分别连接所述第三二极管的阴极和所述接地端。
可选地，所述变压器的原副边比例为1：1。
本实用新型还提供了一种驱动电路，所述驱动电路包括上述的驱动用辅助电源。
本实用新型中，电源控制芯片控制变压器的磁场周期性变化，使得输出电路在变压器的磁场变化时，可以根据反馈电路的反馈电压输出稳定的驱动电压。驱动用辅助电源中的变压器不仅体积小、效率高，而且在电源控制芯片的控制下磁路双向工作，提高了利用率。通过变压器原边进行反馈，反馈电路简单，不仅降低了成本，而且稳压精度较高。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例提供的一种驱动用辅助电源的结构示意图之一；
图2为本实用新型实施例提供的一种驱动用辅助电源的结构示意图之二。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
参照图1，示出了本实用新型实施例提供的一种驱动用辅助电源。所述驱动用辅助电源包括电源控制芯片101、输入电路102、反馈电路103、输出电路104和变压器105；
所述电源控制芯片101的输入端Vin连接所述输入电路102，所述电源控制芯片101的反馈端FB连接所述反馈电路103，所述电源控制芯片101的开关端SW通过所述变压器105耦接所述输出电路104；
所述电源控制芯片101，被配置为通过控制内置MOS(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor，金氧半场效晶体管)的导通和关断来控制所述变压器105的磁场周期性变化，以使所述输出电路104在所述变压器105磁场变化时，根据所述反馈电路103的反馈电压输出稳定的驱动电压。
本实施例中，输入电路102连接电源控制芯片101的输入端Vin，为电源控制芯片101提供工作电压。例如，输入电路102包括电源V1，提供12V的工作电压。
电源控制芯片101可以采用SMPS(Swithing mode power supply)集成控制芯片，电源控制芯片101的开关端与接地端之间可以内置MOS，MOS在设定晶振频率的PWM信号控制下周期性导通和关断。电源控制芯片101的开关端SW连接变压器105，在MOS周期性导通和关断时，变压器105的磁场周期性变化，变压器105的磁路双向工作。
反馈电路103连接电源控制芯片101的反馈端FB，根据反馈端FB的电压产生反馈电压。在变压器105的磁场周期性变化时，变压器105将反馈电压传输至输出电路104，输出电路104根据反馈电压输出稳定的驱动电压。
可选地，所述输入电路101包括第一电容C1；
所述第一电容C1的两端分别连接所述电源控制芯片101的输入端Vin和接地端GND。
本实施例中，输入电路102中除包括电源V之外，还包括第一电容C1，第一电容C1为滤波电容，可以滤除电源控制芯片101输入端Vin的干扰信号，减小噪声。
可选地，所述输出电路包括第一二极管SD1、第二二极管SD2、第二电容C2和第三电容C3；
所述变压器105副边的同名端连接接地端GND，所述变压器105副边的异名端连接所述第二电容C2的一端；
所述第二电容C2的另一端连接第一节点J1；
所述第一二极管SD1的阳极连接所述接地端GND，所述第一二极管SD1的阴极连接所述第一节点J1；
所述第二二极管SD2的阳极连接所述第一节点J1，所述第二二极管SD2的阴极连接所述第三电容C3的一端；
所述第三电容C3的另一端连接所述接地端GND，所述第三电容C3的电压为所述驱动电压。
本实施例中，电源控制芯片101的开关端SW与接地端GND之间内置MOS，MOS导通时，变压器105的同名端为正电压，第一二极管SD1导通，为第二电容C2充电，第二二极管SD2截止。可选地，所述变压器105的原副边比例为1：1，则VC2＝VL1＝V1，其中VC2为第二电容C2上的电压，VL1为MOS导通时变压器的感应电压，V1是输入电路102提供的工作电压。
可选地，所述反馈电路包括第三二极管SD3、第四电容C4、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3；
所述电源控制芯片101的开关端SW连接所述第三二极管SD3的阳极，所述电源控制芯片101的反馈端FB连接第二节点J2；
所述变压器105原边的同名端连接所述电源控制芯片101的输入端Vin，所述变压器105原边的异名端连接所述第三二极管SD3的阳极；
所述第一电阻R1的两端分别连接所述第二节点J2和所述第三二极管SD3的阴极；
所述第二电阻R2的两端分别连接所述第二节点J2和所述接地端GND；
所述第四电容C4的两端分别连接所述第三二极管SD3的阴极和所述接地端GND，所述第四电容C4的电压为所述反馈电压；
所述第三电阻R3的两端分别连接所述第三二极管SD3的阴极和所述接地端GND。
本实施例中，电源控制芯片101的开关端SW与接地端GND之间内置的MOS从导通切换到关断，变压器105的异名端为正电压，变压器105的磁场双向变化，提高了变压器的利用率。此时，第一二极管SD1截止，第三二极管SD3导通，变压器105原边的绕组电压与输入电路102提供的工作电压V1一同为第四电容C4充电。第二二极管SD2导通，变压器105副边的绕组电压和第二电容C2上的电压一同为第三电容C3充电，可以得到VC3＝VL2+VC2-2Vd，VC3为第三电容C3上的电压，VL2为MOS从导通切换到关断的感应电压，VC2为第二电容C2上的电压，Vd为二极管的导通电压。由于VC2＝V1，则VC3＝VL2+V1-2Vd。在变压器105的原边，V1+VL2-Vd＝VC4，则可以得到VC3＝VC4-Vd≈VC4，即VC3≈VC4。VC4为变压器105原边的反馈电压，VC3为输出电路104输出的驱动电压，由VC3≈VC4可知，通过控制反馈电压的大小可以控制驱动电压的大小，本实用新型中，变压器原边的反馈电路简单，控制关系也简单。第一二极管SD1和第二二极管SD2可以是整流二极管，则经过第一二极管SD1和第二二极管SD2两次整流后驱动电压也很稳定。
由于电源控制芯片101的反馈端FB输出固定电压，即第二节点J2上为固定电压，可以通过调节第二电阻R2的阻值，来调节流经第二电阻R2和第一电阻R1的电流，从而控制第四电容C4上的电压，实现稳压控制。第三电阻R3为反馈电压的假负载电阻，由于驱动电压和反馈电压的控制关系稳定，第三电阻R3无需很大即可实现稳压输出，并且稳压精度较高。
本实用新型还提供一种驱动电路，所述驱动电路包括如上述的驱动用辅助电源。
综上所述，本实用新型中，电源控制芯片控制变压器的磁场周期性变化，使得输出电路在变压器磁场变化时，可以根据反馈电路的反馈电压输出稳定的驱动电压。驱动用辅助电源中的变压器不仅体积小、效率高，而且在电源控制芯片的控制下磁路双向工作，提高了利用率。通过变压器原边进行反馈，反馈电路简单，不仅降低了成本，而且稳压精度较高。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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 (6)
1.一种驱动用辅助电源，其特征在于，所述驱动用辅助电源包括电源控制芯片、输入电路、反馈电路、输出电路和变压器；
所述电源控制芯片的输入端连接所述输入电路，所述电源控制芯片的反馈端连接所述反馈电路，所述电源控制芯片的开关端通过所述变压器耦接所述输出电路；
所述电源控制芯片，被配置为控制所述变压器的磁场周期性变化，以使所述输出电路在所述变压器磁场变化时，根据所述反馈电路的反馈电压输出稳定的驱动电压。
2.根据权利要求1所述的驱动用辅助电源，其特征在于，所述输入电路包括第一电容；
所述第一电容的两端分别连接所述电源控制芯片的输入端和接地端。
3.根据权利要求1所述的驱动用辅助电源，其特征在于，所述输出电路包括第一二极管、第二二极管、第二电容和第三电容；
所述变压器副边的同名端连接接地端，所述变压器副边的异名端连接所述第二电容的一端；
所述第二电容的另一端连接第一节点；
所述第一二极管的阳极连接所述接地端，所述第一二极管的阴极连接所述第一节点；
所述第二二极管的阳极连接所述第一节点，所述第二二极管的阴极连接所述第三电容的一端；
所述第三电容的另一端连接所述接地端，所述第三电容的电压为所述驱动电压。
4.根据权利要求1所述的驱动用辅助电源，其特征在于，所述反馈电路包括第三二极管、第四电容、第一电阻、第二电阻和第三电阻；
所述电源控制芯片的开关端连接所述第三二极管的阳极，所述电源控制芯片的反馈端连接第二节点；
所述变压器原边的同名端连接所述电源控制芯片的输入端，所述变压器原边的异名端连接所述第三二极管的阳极；
所述第一电阻的两端分别连接所述第二节点和所述第三二极管的阴极；
所述第二电阻的两端分别连接所述第二节点和接地端；
所述第四电容的两端分别连接所述第三二极管的阴极和所述接地端，所述第四电容的电压为所述反馈电压；
所述第三电阻的两端分别连接所述第三二极管的阴极和所述接地端。
5.根据权利要求1-4任一项所述的驱动用辅助电源，其特征在于，所述变压器的原副边比例为1：1。
6.一种驱动电路，其特征在于，所述驱动电路包括如权利要求1-5任一项所述的驱动用辅助电源。
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| CN201821325597.7U CN208656646U (zh) | 2018-08-16 | 2018-08-16 | 一种驱动用辅助电源和驱动电路 |
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| CN201821325597.7U CN208656646U (zh) | 2018-08-16 | 2018-08-16 | 一种驱动用辅助电源和驱动电路 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO2021179939A1 (zh) * | 2020-03-12 | 2021-09-16 | Oppo广东移动通信有限公司 | 电源电路及充电设备 |
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2018
- 2018-08-16 CN CN201821325597.7U patent/CN208656646U/zh active Active
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Legal Events
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Effective date of registration: 20210628 Address after: 071000 in No.75 Dongsheng Road, Lianchi District, Baoding City, Hebei Province Patentee after: Baoding R & D branch of honeycomb transmission system (Jiangsu) Co.,Ltd. Address before: 071000 No.75 Dongsheng Road, Lianchi District, Baoding City, Hebei Province Patentee before: Beehive electric drive technology Hebei Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right |