CN211701864U - 一种新型多路浮地驱动供电电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型多路浮地驱动供电电路，包括依次连接的输入电源单元、K个驱动电压转换单元、PWM控制单元；输入电源单元包括电源、第一电容，第一电容并联在电源两端；驱动电压转换单元，其中第一个驱动电压转换单元包括第一电阻、第二电容、第一MOS管、第一变压器、第一二极管、第二二极管、第三电容、第四电容，第一电阻与第二电容串联至第一MOS管，第一二极管与第三电容串联，第四电容与第二二极管串联，第二电容通过第一变压器与第三电容、第四电容连接，PWM控制单元分别与K个驱动电压转换单元连接，对应K地浮地驱动；本实用新型提高驱动可靠性、简化供电的设计，更好的满足大功率开关电源多路浮地驱动的供电要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及供电电路的研究领域，特别涉及一种新型多路浮地驱动供电电路。
背景技术
氢燃料电池系统包括：氢燃料电池、DC-DC升压转换器、配电柜、锂电池、水冷系统等。DC-DC升压转换器是高功率密度小体积的大功率开关电源，为了降低体积，所选的电源拓扑结构为适合高频控制的电路结构，大功率IGBT等将无法使用，需要使用多个高频功率半导体MOS管作为主要的功率器件，电路拓扑结构一全桥为主，将会出现多个MOS管单管并联的情况，对于全桥的上管来说全是浮地，
现有技术中，常见高频大功率开关电源，例如光伏储能机，通常做法是利用辅助源的的变压器绕组提供PWM信号给变压器，缺点是多个浮地需要多个驱动电压转换单元，线路传输电流较大的PWM信号且回路面积大造成干扰；其次辅助源变压器绕组提供的PWM信号的占空比是根据辅助源负载变化而变化，导致驱动电压转换单元转换的电压变化较大，不稳定，为了解决给多个浮地驱动的供电问题，急需一种提高驱动的可靠性和简化供电的设计。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种新型多路浮地驱动供电电路，PWM固定，驱动电压转换单元转换的电压稳定；没有大回路波动电流信号；提升驱动的稳定性和可靠性。
本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：
一种新型多路浮地驱动供电电路，其特征在于，包括依次连接的输入电源单元、K个驱动电压转换单元、PWM控制单元；
所述输入电源单元包括电源、第一电容，第一电容并联在电源两端；所述驱动电压转换单元，其中第一个驱动电压转换单元包括第一电阻、第二电容、第一MOS管、第一变压器、第一二极管、第二二极管、第三电容、第四电容，第一电阻与第二电容串联至第一MOS管，第一二极管与第三电容串联，第四电容与第二二极管串联，第二电容通过第一变压器与第三电容、第四电容连接，所述PWM控制单元分别与K个驱动电压转换单元连接，对应K地浮地驱动。
进一步地，所述输入电源单元与驱动电压转换单元连接具体为：第一电容一端与第一电阻连接，第一电容另一端与第一MOS管连接，第一电容用于给电源滤波。
进一步地，所述电源为稳定直流电源。
进一步地，所述第一电阻为限流电阻，用于限制第一MOS管开启时，第一变压器副边给第三电容、第四电容充电的电流。
进一步地，所述第二电容通过变压器与第三电容、第四电容连接具体为：第二电容与第一变压器原边连接，第三电容和第四电容分别通过第一二极管、第二二极管与第一变压器副边连接。
进一步地，所述第二电容为励磁电感复位电容，用于给第一变压器原边绕组的励磁电感复位。
进一步地，所述PWM控制单元为模拟电源芯片、定时器、MCU其中之一。
进一步地，所述第一MOS管为N沟道MOS管。
进一步地，所述第一MOS管栅极与电源连接，第一MOS管源极与PWM控制单元连接，第一MOS管漏极与第二电容连接。
本实用新型的工作过程：输入电源电源的Vin是稳定的直流电源，一个电源系统的辅助源供电，Vin接到变压器T1的原边的同名端，经过MOS管Q1斩波变成50％的电压方波，通过变压器T1电转磁、磁转电的过程到变压器的二次侧，通过设置变压器T1的匝数比来确定变压器二次侧浮地供电所需的电压值，变压器的二次侧此时仍为电压方波，经过数次二极管电容整流滤波处理得到直流电，提供给浮地驱动的供电，达到给浮地驱动所需供电和电气隔离的目的。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
本实用新型使得PWM固定，同时驱动电压转换单元转换的电压稳定，没有大回路波动电流信号，并且可进行多个浮地驱动供电，提升驱动的稳定性和可靠性，更好的满足大功率开关电源多路浮地驱动的供电要求。
附图说明
图1是本实用新型所述一种新型多路浮地驱动供电电路的电路图。
图2是本实用新型所述实施例中3个浮地驱动连接电路图。
附图中，Vin-电源、C1-第一电容、R1-第一电阻、C2-第二电容、Q1-第一MOS管、T1-第一变压器、D1-第一二极管、D2-第二二极管、C3-第三电容、C4-第四电容、IC1-PWM发生器芯片、R21-第二电阻、C22-第五电容、Q21-第二MOS管、T21-第二变压器、D21-第三二极管、D22-第四二极管、C23-第六电容、C24-第七电容、R31-第三电阻、C32-第八电容，Q31-第三MOS管、T31-第三变压器、D31-第五二极管、D32-第六二极管、C33-第九电容、C34-第十电容。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例：
一种新型多路浮地驱动供电电路，如图1所示，包括依次连接的输入电源单元、K个驱动电压转换单元、PWM控制单元；输入电源的电源Vin是稳定直流电源，在大功率开关电源系统Vin来自辅助源的输出。
所述输入电源单元包括电源Vin、第一电容C1，第一电容C1并联在电源两端，即第一电容C1起到给电源Vin滤波的作用并联在电源Vin的两端；
所述驱动电压转换单元，其中第一个驱动电压转换单元包括第一电阻R1、第二电容C2、第一MOS管Q1、第一变压器T1、第一二极管D1、第二二极管D2、第三电容C3、第四电容C4；第一电阻R1与第二电容C2串联至第一MOS管Q1漏极，第一二极管D1与第三电容C3串联至GND，第四电容C4与第二二极管D2串联至GND，即变压器副边绕组分别通过二极管D1、D2整流后又分别通过电容C3、C4滤波，产生驱动的正负电压+VCC和-VCC，GND为浮地；第二电容C2为励磁电感复位电容，用于给第一变压器T1原边绕组的励磁电感复位；
第二电容C2通过第一变压器T1与第三电容C3、第四电容C4连接，即第二电容C2与第一变压器T1原边绕组连接，第三电容C3和第四电容C4分别通过第一二极管D1、第二二极管D2与第一变压器T1副边绕组连接；
所述PWM控制单元分别与K个驱动电压转换单元连接，对应K地浮地驱动。如图2所示，K等于3时，所对应的3个浮地驱动连接的电路图，包括一个输入电源单元、一个PWM控制单元、驱动电压转换单元1、驱动电压转换单元2、驱动电压转换单元3；其中，驱动电压转换单元2包括第二电阻R21、第五电容C22、第二MOS管Q21、第二变压器T21、第三二极管D21、第四二极管D22、第六电容C23、第七电容C24；驱动电压转换单元3包括第三电阻R31、第八电容C32，第三MOS管Q31、第三变压器T31、第五二极管D31、第六二极管D32、第九电容C33、第十电容C34；驱动电压转换单元的内部电路连接关系一致，如驱动电压转换单元1的内部电路连接。
第一电阻R1为限流电阻，第一MOS管开启时,用于限制第一变压器副边给第三电容、第四电容充电的电流。
MOS管Q1的驱动来源PWM控制单元的PWM发生器芯片IC1，芯片IC1产生占空比≤50％的PWM，方便电容C2给变压器T1原边绕组的励磁电感复位；PWM控制单元可以是模拟电源芯片、可以是定时器、也可以是MCU。
进一步地，所述第一MOS管为N沟道MOS管。
进一步地，所述第一MOS管栅极与电源连接，第一MOS管源极与PWM控制单元连接，第一MOS管漏极与第二电容连接。
更进一步，并不局限图中一个驱动电压转换单元，有多少个浮地驱动，就可以有多个浮地电压转换单元，输入电源单元和PWM控制单元是共用的一个，PWM控制单元是复用单元，当有多个浮地需要控制时，PWM控制单元可以驱动多个驱动电源转换单元，从而实现给多个浮地的MOS管提供驱动供电。
对于多路浮地驱动的供电，常见高频大功率开关电源，例如光伏储能机，通常做法是利用辅助源的的变压器绕组提供PWM信号给图1的T1变压器，缺点是多个浮地需要多个驱动电压转换单元，线路传输电流较大的PWM信号且回路面积大造成干扰；其次辅助源变压器绕组提供的PWM信号的占空比是根据辅助源负载变化而变化，导致驱动电压转换单元转换的电压变化较大，不稳定。
本发明有效解决了以上的问题，PWM固定，驱动电压转换单元转换的电压稳定；没有大回路波动电流信号；提升驱动的稳定性和可靠性。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种新型多路浮地驱动供电电路，其特征在于，包括依次连接的输入电源单元、K个驱动电压转换单元、PWM控制单元；
所述输入电源单元包括电源、第一电容，第一电容并联在电源两端；所述驱动电压转换单元，其中第一个驱动电压转换单元包括第一电阻、第二电容、第一MOS管、第一变压器、第一二极管、第二二极管、第三电容、第四电容，第一电阻与第二电容串联至第一MOS管，第一二极管与第三电容串联，第四电容与第二二极管串联，第二电容通过第一变压器与第三电容、第四电容连接，所述PWM控制单元分别与K个驱动电压转换单元连接，对应K地浮地驱动。
2.根据权利要求1所述的一种新型多路浮地驱动供电电路，其特征在于，所述输入电源单元与驱动电压转换单元连接具体为：第一电容一端与第一电阻连接，第一电容另一端与第一MOS管连接。
3.根据权利要求1所述的一种新型多路浮地驱动供电电路，其特征在于，所述电源为稳定直流电源。
4.根据权利要求1所述的一种新型多路浮地驱动供电电路，其特征在于，所述第一电阻为限流电阻。
5.根据权利要求1所述的一种新型多路浮地驱动供电电路，其特征在于，所述第二电容通过变压器与第三电容、第四电容连接具体为：第二电容与第一变压器原边连接，第三电容和第四电容分别通过第一二极管、第二二极管与第一变压器副边连接。
6.根据权利要求1或5所述的一种新型多路浮地驱动供电电路，其特征在于，所述第二电容为励磁电感复位电容。
7.根据权利要求1所述的一种新型多路浮地驱动供电电路，其特征在于，所述PWM控制单元为模拟电源芯片、定时器、MCU其中之一。
8.根据权利要求1所述的一种新型多路浮地驱动供电电路，其特征在于，所述第一MOS管为N沟道MOS管。
9.根据权利要求8所述的一种新型多路浮地驱动供电电路，其特征在于，所述第一MOS管栅极与电源连接，第一MOS管源极与PWM控制单元连接，第一MOS管漏极与第二电容连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202020682185.XU CN211701864U (zh) | 2020-04-28 | 2020-04-28 | 一种新型多路浮地驱动供电电路 |
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| CN202020682185.XU CN211701864U (zh) | 2020-04-28 | 2020-04-28 | 一种新型多路浮地驱动供电电路 |
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| CN211701864U true CN211701864U (zh) | 2020-10-16 |
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| CN202020682185.XU Active CN211701864U (zh) | 2020-04-28 | 2020-04-28 | 一种新型多路浮地驱动供电电路 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN211701864U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022218213A1 (zh) * | 2021-04-15 | 2022-10-20 | 杭州德诺电生理医疗科技有限公司 | 脉冲开关信号发生电路与脉冲发生设备 |
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2020
- 2020-04-28 CN CN202020682185.XU patent/CN211701864U/zh active Active
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