CN210167964U - 一种直流浪涌驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直流浪涌驱动电路，包括：信号输入端、信号输出端、稳压滤波电路、变压器、整流滤波电路、储能电路、PWM控制器和控制电路；所述信号输入端依次经稳压滤波电路、变压器的次边和整流滤波电路连接信号输出端；所述变压器的原边依次经储能电路、PWM控制器、控制电路和整流滤波电路连接信号输出端。本实用新型的直流浪涌驱动电路可以用于大功率多功率半导体器件并联驱动。

Description

一种直流浪涌驱动电路

技术领域

本实用新型属于电子技术领域，尤其涉及一种直流浪涌驱动电路。

背景技术

目前直流浪涌驱动电路主要有电荷泵电路和浮地boost电路；其中，电荷泵电路驱动电流小(30uA左右)，不利于大电流(多MOS管)浪涌抑制器驱动；而浮地boost电路需要大功率限流电阻，高电压输入时电路本身损耗大。

发明内容

本实用新型的目的在于：针对上述技术问题，提供一种直流浪涌驱动电路。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种直流浪涌驱动电路，包括：信号输入端、信号输出端、稳压滤波电路、变压器、整流滤波电路、储能电路、PWM控制器和控制电路；所述信号输入端依次经稳压滤波电路、变压器的次边和整流滤波电路连接信号输出端；所述变压器的原边依次经储能电路、PWM控制器、控制电路和整流滤波电路连接信号输出端。

在一个实施例中，所述稳压滤波电路包括：电阻R3、稳压二极管D3、三极管Q2和电容C3；三极管Q2的集电极连接电阻R3的一端；三极管Q2的基极连接电阻R3的另一端，又连接稳压二极管D2的负极；三极管Q2的发射极连接变压器的次边的一端，又连接电容C3的一端；电容C3的另一端和稳压二极管的正极连接后接地；电阻R3和三极管Q2的集电极之间的电性连接点与信号输入端连接。

在一个实施例中，所述储能电路包括：二极管D2、电容C2、电阻R1和电阻R2；变压器的原边的一端连接电容C2的一端和电阻R2的一端后接地；变压器的原边的另一端依次经二极管D2的正极和负极后，连接电容C2的另一端，又连接电阻R1的一端；电阻R1的另一端和电阻R2的另一端连接；电阻R1和电阻R2之间的电性连接点与PWM控制器的输入端连接。

在一个实施例中，所述控制电路包括MOS驱动晶体管Q1；MOS驱动晶体管Q1的栅极连接PWM控制器的输出端，漏极与变压器的次边和整流滤波电路之间的电性连接点连接，源极接地。

在一个实施例中，所述整流滤波电路包括二极管D1和电容C1；二极管D1的正极连接变压器的次边的另一端，又连接MOS驱动晶体管Q1的漏极；二极管D1的负极经电容C1接地；二极管D1和电容C1之间的电性连接点与信号输出端连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的直流浪涌驱动电路可以用于大功率的功率半导体器件并联驱动。

2、本实用新型采用的PWM控制器为常规的boost控制器，无需专门设计，且电路结构简单，易于实现。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型的直流浪涌驱动电路的结构框图。

图2是本实用新型实施例1的直流浪涌驱动电路的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

如图1所示，本实用新型提供的一种直流浪涌驱动电路，包括：信号输入端、信号输出端、稳压滤波电路、变压器、整流滤波电路、储能电路、PWM控制器和控制电路；所述信号输入端依次经稳压滤波电路、变压器的次边和整流滤波电路连接信号输出端；所述变压器的原边依次经储能电路、PWM控制器、控制电路和整流滤波电路连接信号输出端。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

如图2所示，在本实施例中，所述稳压滤波电路包括：电阻R3、稳压二极管D3、三极管Q2和电容C3；三极管Q2的集电极连接电阻R3的一端；三极管Q2的基极连接电阻R3的另一端，又连接稳压二极管D2的负极；三极管Q2的发射极连接变压器的次边的一端，又连接电容C3的一端；电容C3的另一端和稳压二极管的正极连接后接地；电阻R3和三极管Q2的集电极之间的电性连接点与信号输入端连接。

在本实施例中，所述储能电路包括：二极管D2、电容C2、电阻R1和电阻R2；变压器的原边的一端连接电容C2的一端和电阻R2的一端后接地；变压器的原边的另一端依次经二极管D2的正极和负极后，连接电容C2的另一端，又连接电阻R1的一端；电阻R1的另一端和电阻R2的另一端连接；电阻R1和电阻R2之间的电性连接点与PWM控制器的输入端连接。

在本实施例中，所述控制电路包括MOS驱动晶体管Q1；MOS驱动晶体管Q1的栅极连接PWM控制器的输出端，漏极与变压器的次边和整流滤波电路(二极管D1的正极)之间的电性连接点连接，源极接地。

在本实施例中，所述整流滤波电路包括二极管D1和电容C1；二极管D1的正极连接变压器的次边的另一端，又连接MOS驱动晶体管Q1的漏极；二极管D1的负极经电容C1接地；二极管D1和电容C1之间的电性连接点与信号输出端连接。

利用直流浪涌驱动电路驱动一个负载电路为例，对本实施例的工作原理进行描述；所述负载电路包括功率半导体器件MA、双向稳压器件D4和电阻R4；功率半导体器件MA的漏极连接信号输入端，栅极经电阻R4连接信号输出端；双向稳压器件D4并联在功率半导体器件MA的栅极和源极之间；将功率半导体器件MA的源极作为最终输出端。记Vg＝V_DRIVE为功率半导体器件MA的驱动电压。则工作原理如下：

信号输入端的输入电压Vin经稳压滤波电路，稳压滤波后的输入电压为Vin1；当MOS驱动晶体管Q1导通时，电流流经变压器X1的原边，经储能电路使电容C2储存能量；当MOS驱动晶体管Q1断开时，电容C2储存的能量形成反馈电压VA；一方面，反馈电压VA经电阻R1和电阻R2分压后送入PWM控制器控制MOS驱动晶体管Q1的开通关断时间，实现稳压功能；另一方面，反馈电压VA经变压器X1与稳压滤波后的输入电压Vin1叠加，再二极管D1和电容C1滤波后形成功率半导体器件MA的驱动电压V_DRIVE。

由于变压器X1的原边和次变的匝比为k，因此，在变压器X1的原边叠加的电压约等于VA/k。根据直流浪涌驱动电路正常工作特性Vo≈Vin的要求，则有：

当未发生浪涌时，Vin≤Vomax，Vin1≈Vin，V_DRIVE≈Vin+VA/k；实现输出跟随输入；

当有浪涌发生时，Vin＞Vomax，Vin1≈Vomax，V_DRIVE≈Vomax+VA/k；从而限制最大浪涌输出。

其中，Vomax为最终输出端的输出电压Vo的最大值，即最大正常工作电压。

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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种直流浪涌驱动电路，其特征在于，包括：信号输入端、信号输出端、稳压滤波电路、变压器、整流滤波电路、储能电路、PWM控制器和控制电路；所述信号输入端依次经稳压滤波电路、变压器的次边和整流滤波电路连接信号输出端；所述变压器的原边依次经储能电路、PWM控制器、控制电路和整流滤波电路连接信号输出端。

2.根据权利要求1所述的直流浪涌驱动电路，其特征在于，所述稳压滤波电路包括：电阻R3、稳压二极管D3、三极管Q2和电容C3；三极管Q2的集电极连接电阻R3的一端；三极管Q2的基极连接电阻R3的另一端，又连接稳压二极管D2的负极；三极管Q2的发射极连接变压器的次边的一端，又连接电容C3的一端；电容C3的另一端和稳压二极管的正极连接后接地；电阻R3和三极管Q2的集电极之间的电性连接点与信号输入端连接。

3.根据权利要求1所述的直流浪涌驱动电路，其特征在于，所述储能电路包括：二极管D2、电容C2、电阻R1和电阻R2；变压器的原边的一端连接电容C2的一端和电阻R2的一端后接地；变压器的原边的另一端依次经二极管D2的正极和负极后，连接电容C2的另一端，又连接电阻R1的一端；电阻R1的另一端和电阻R2的另一端连接；电阻R1和电阻R2之间的电性连接点与PWM控制器的输入端连接。

4.根据权利要求1所述的直流浪涌驱动电路，其特征在于，所述控制电路包括MOS驱动晶体管Q1；MOS驱动晶体管Q1的栅极连接PWM控制器的输出端，漏极与变压器的次边和整流滤波电路之间的电性连接点连接，源极接地。

5.根据权利要求4所述的直流浪涌驱动电路，其特征在于，所述整流滤波电路包括二极管D1和电容C1；二极管D1的正极连接变压器的次边的另一端，又连接MOS驱动晶体管Q1的漏极；二极管D1的负极经电容C1接地；二极管D1和电容C1之间的电性连接点与信号输出端连接。

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