CN214799443U - 开关电路的隔离驱动电路、保护装置和电源设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种开关电路的隔离驱动电路、保护装置和电源设备，隔离驱动电路包括控制电路、第一驱动电路、隔离电路和第二驱动电路，控制电路用于输出PWM控制信号；第一驱动电路连接控制电路，根据PWM控制信号生产周期性的电源电压信号；隔离电路连接第一驱动器，隔离电路用于根据电源电压信号生成隔离后的电源电压信号；第二驱动电路的输入端连接隔离电路的输出端，控制端连接控制电路，输出端与开关电路的控制端连接；控制电路还用于输出使能信号给第二驱动电路；第二驱动电路在使能信号的控制下将隔离后的电源电压信号转换为相应的驱动信号以控制开关电路的通断。能避免振荡对开关电路造成较大的损耗甚至烧坏，实现对开关电路的保护。

Description

开关电路的隔离驱动电路、保护装置和电源设备

技术领域

本申请涉及电源设备技术领域，尤其涉及一种开关电路的隔离驱动电路、保护装置和电源设备。

背景技术

MOS管等开关单元常用于不同的电子设备中，作为电路的保护开关或者其他控制该电子设备的系统回路通断的控制开关，一般情况都是通过驱动电路对开关电路进行控制，进而实现对系统回路进行控制。在开关电路快速导通或关断时，因驱动回路内部电路间相互耦合容易产生振荡，振荡会引起开关电路较大的损耗，严重时会损坏电子器件，同时还会影响开关电路的性能，使得电子设备的性能大打折扣。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种开关电路的隔离驱动电路、保护装置和电源设备，旨在设计一种开关电路的隔离驱动电路，能够准确快速的控制开关电路，且能够避免振荡对开关电路造成较大的损耗甚至烧坏，进而实现对开关电路的保护。

第一方面，本申请提供一种开关电路的隔离驱动电路，包括：

控制电路，用于输出PWM控制信号；

第一驱动电路，输入端连接所述控制电路，用于根据所述PWM控制信号生产周期性的电源电压信号；

隔离电路，输入端连接所述第一驱动器的输出端；所述隔离电路用于根据所述电源电压信号生成隔离后的电源电压信号；

第二驱动电路，输入端连接所述隔离电路的输出端，控制端连接所述控制电路，输出端用于与所述开关电路的控制端连接；

所述控制电路还用于输出使能信号给所述第二驱动电路；所述第二驱动电路在所述使能信号的控制下将所述隔离后的电源电压信号转换为相应的驱动信号以控制所述开关电路的通断。

在一实施例中，所述隔离电路包括正激变压器，所述正激变压器的初级线圈连接所述第一驱动电路，次级线圈连接所述第二驱动电路。

在一实施例中，所述隔离电路还包括第一二极管和第一电容；

所述第一二极管的阳极连接所述正激变压器的初级线圈的异名端，阴极连接所述第一驱动电路；

所述第一电容的一端连接所述正激变压器的初级线圈的同名端，另一端连接所述第一二极管的阴极。

在一实施例中，开关电路的隔离驱动电路还包括整流电路，所述整流电路包括第二二极管和第三二极管；

所述第二二极管阳极连接所述正激变压器的次级线圈的异名端，阴极连接所述正激变压器的次级线圈的同名端；

所述第三二极管阳极连接所述正激变压器的次级线圈的同名端，阴极连接所述第二驱动电路。

在一实施例中，所述第二驱动电路包括推挽电路。

在一实施例中，所述隔离驱动电路还包括滤波电路，所述滤波电路连接所述控制电路和所述第一驱动电路之间。

在一实施例中，所述隔离驱动电路还包括去耦电路，所述去耦电路连接所述隔离电路和所述第二驱动电路之间。

在一实施例中，所述正激变压器为单路输出正激变压器、两路输出正激变压器和多路输出正激变压器中任一种。

第二方面，本申请还提供一种电源设备的保护装置，包括：

开关电路；

以及如本申请实施例所述的隔离驱动电路；

所述开关电路设置于所述电源设备的充电回路或者放电回路上。

第三方面，本申请还提供一种电子装置，包括：

电源设备；

如本申请实施例所述的保护装置。

本申请提供一种开关电路的隔离驱动电路、保护装置和电源设备，隔离驱动电路包括控制电路、第一驱动电路、隔离电路和第二驱动电路，其中，控制电路用于输出PWM控制信号；第一驱动电路的输入端连接控制电路，用于根据PWM控制信号生产周期性的电源电压信号；隔离电路的输入端连接第一驱动器的输出端，隔离电路用于根据电源电压信号生成隔离后的电源电压信号；第二驱动电路的输入端连接隔离电路的输出端，控制端连接所述控制电路，输出端用于与开关电路的控制端连接；控制电路还用于输出使能信号给第二驱动电路；所述第二驱动电路在使能信号的控制下将隔离后的电源电压信号转换为相应的驱动信号以控制开关电路的通断。本方案的开关电路的隔离驱动电路，能够准确且快速的控制开关电路，且能够避免振荡对开关电路造成较大的损耗甚至烧坏，进而实现对开关电路的保护。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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的附图。

图1为本申请的实施例提供的开关电路的隔离驱动电路的一实施方式的电路示意图；

图2为本申请的实施例提供的开关电路的隔离驱动电路的另一实施方式的电路示意图；

图3为本申请的实施例提供的开关电路的隔离驱动电路的另一实施方式的电路示意图；

图4为本申请的实施例提供的开关电路的隔离驱动电路的另一实施方式的电路示意图；

图5为本申请实施例提供的电源设备的保护装置一结构示意图；

图6为本申请实施例提供的电子装置一结构示意图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1，图1为本申请的实施例提供的开关电路的隔离驱动电路的一实施方式的电路示意图。

如图1所示，所示开关电路的隔离驱动电路100包括控制电路110、第一驱动电路120、隔离电路130和第二驱动电路140。

在一实施例中，如图1所示，第一驱动电路120的输入端连接控制电路110，隔离电路130的输入端连接第一驱动器的输出端，第二驱动电路140的输入端连接隔离电路130的输出端。

在一实施例中，如图1所示，该第二驱动电路140还连接开关电路200，该开关电路200可以根据实际情况进行选择，本申请对此不做具体限定，例如，该开关电路200包括MOS管和三极管中的至少一种。

示例性的，控制电路110输出PWM控制信号，第一驱动电路120根据PWM控制信号生产周期性的电源电压信号，隔离电路130根据电源电压信号生成隔离后的电源电压信号；控制电路110还输出使能信号给第二驱动电路140；第二驱动电路140在使能信号的控制下将隔离后的电源电压信号转换为相应的驱动信号以控制开关电路200的通断。通过将隔离后的电源电压信号转换为相应的驱动信号以控制开关电路200的通断，可以防止开关电路200在快速导通和关断时，开关电路200的性能受到影响。

通过隔离电路130隔离控制电路110和第二驱动电路140，当控制开关电路200快速导通或关闭时，控制电路110和第二驱动电路140之间的耦合非常低，从而使得开关电路200导通或关闭的延时和振荡非常低，能够避免振荡对开关电路造成较大的损耗甚至烧坏，进而实现对开关电路的保护，提高了开关电路200的性能。

在一实施例中，如图2所示，隔离电路130包括正激变压器T1，该正激变压器T1的初级线圈连接第一驱动电路120，次级线圈连接第二驱动电路140。其中，正激变压器T1的参数可以根据实际情况进行设置，本申请对此不做具体限定。

示例性的，第一驱动电路120向正激变压器T1输出周期性的电源电压信号，该正激变压器T1对该周期性的电源电压信号进行隔离处理，生成隔离后的电源电压信号。通过该正激变压器T1可以生成隔离后的电源电压信号。

在一实施例中，如图2所示，隔离电路130还包括第一二极管D1和第一电容C1，第一二极管D1的阳极连接正激变压器T1的初级线圈的异名端，阴极连接第一驱动电路120；第一电容C1的一端连接正激变压器的初级线圈的同名端，另一端连接第一二极管D1的阴极。其中，该第一二极管D1和第一电容C1可以根据实际情况进行选择，本申请对此不做具体限定。

示例性的，当第一驱动电路120输出周期性的电源电压信号发生突变时，正激变压器T1中存储的电能通过该第一二极管D1进行续流，形成泄放回路。

在一实施例中，如图3所示，隔离电路130包括第一电阻R1，第一电阻R1一端连接第一驱动电路120，另一端连接正激变压器T1。其中，该第一电阻R1可以根据情况进行选择，本申请对此不做具体限定。通过该第一电阻R1可以减小输入正激变压器T1的电流，以保护该正激变压器T1。

在一实施例中，如图2所示，隔离电路130包括整流电路131，该整流电路131包括第二二极管D2和第三二极管D3；第二二极管D2阳极连接正激变压器T1的次级线圈的异名端，阴极连接正激变压器T1的次级线圈的同名端；第三二极管D3阳极连接正激变压器T1的同名端，阴极连接第二驱动电路140。

示例性的，当正激变压器T1的同名端输出电源电压信号时，电流流经第三二极管D3流向第二驱动电路140，当正激变压器T1的异名端输出电源电压信号时，电流流经第二二极管D2和第三二极管D3流向第二驱动电路140。通过第二二极管D2和第三二极管D3可以对正激变压器T1输出的电源电压信号进行整流处理。

在一实施例中，该整流电路131还包括第五电容C5，该第五电容C5的一端连接正激变压器T1的次级线圈的同名端，另一端连接第三二极管D3的阳极。

在一实施例中，第二驱动电路140包括推挽电路，该推挽电路可以根据实际情况进行具体的选择，本申请对此不做具体限定。

在一实施例中，如图2所示，隔离驱动电路100还包括滤波电路150，该滤波电路150连接控制电路110和第一驱动电路120之间。

示例性的，当控制电路110输出PWM控制信号时，PWM控制信号经过该滤波电路150进行滤波处理，得到滤波后的PWM控制信号，并将滤波后的PWM控制信号输入至第一驱动电路120。通过该滤波电路150对PWM控制信号进行滤波处理，可以提高后续开关电路200控制的准确性和稳定性。

在一实施例中，如图3所示，该滤波电路150包括第二电阻R2和第二电容C2，该第二电阻R2一端连接控制电路110，另一端连接第一驱动电路120，该第二电容C2一端连接第二电阻R2，另一端接地。其中，该第二电阻R2和第二电容C2可以根据实际情况进行选择，本申请对此不做具体限定。

在一实施例中，如图3所示，第一驱动电路120包括驱动器U1，该驱动器U1的输入端连接控制电路110，该驱动器的输出端连接正激变压器T1，该驱动器的电源输入端VCC连接电源VDD。

在一实施例中，如图3所示，驱动器U1包括使能端EN、输入端IN、接地端GND、电源输入端VCC和输出端OUT，输入端IN连接控制电路110，输出端OUT连接隔离电路130，电源输入端VCC连接电源VDD，当然可以选择其他型号的驱动器U1，本申请对此不做具体限定。

在一实施例中，如图3所示，第一驱动电路120还包括第三电容C3和第四电容C4中至少一个，该第三电容C3和第四电容C4并联一端连接驱动器U1的VCC端，另一端接地。通过该第三电容C3和/或第四电容C4可以使输入驱动器U1的电压更加稳定。

在一实施例中，如图3所示，该隔离驱动电路100还包括去耦电路132，该去耦电路132连接隔离电路130和第二驱动电路140之间。通过该去耦电路132可以处理正激变压器T1输出的噪声。

在一实施例中，如图3所示，该去耦电路132包括第六电容C6和第七电容C7至少一个，该第六电容C6和第七电容C7并联一端连接正激变压器T1的次级线圈的一端，另一端连接正激变压器T1的次级线圈的另一端并接地。其中，第六电容C6和第七电容C7可以根据实际情况进行设置，本申请对此不做具体限定。需要说明的是，去耦电路132可以包括更多的电容。通过该第六电容C6和第七电容C7可以处理正激变压器T1输出的噪声和存储电能。

在一实施例中，正激变压器T1包括单路输出正激变压器T1、两路输出正激变压器T1和多路输出正激变压器T1中任一种。如图3所示，该正激变压器为单路输出正激变压器T1，输出单个隔离后的电源电压信号。如图4所示，该正激变压器为两路输出正激变压器T1，输出两个隔离后的电源电压信号。同理，多路输出正激变压器T1输出对应数量个隔离后的电源电压信号。通过选择正激变压器T1输出路数量，可以输出多个隔离后的电源电压信号，降低隔离驱动电路100的成本。

上述实施例所述的开关电路的隔离驱动电路100，包括控制电路110、第一驱动电路120、隔离电路130和第二驱动电路140，其中，控制电路110用于输出PWM控制信号；第一驱动电路120的输入端连接控制电路110，用于根据PWM控制信号生产周期性的电源电压信号；隔离电路130的输入端连接第一驱动器的输出端，隔离电路130用于根据电源电压信号生成隔离后的电源电压信号；第二驱动电路140的输入端连接隔离电路130的输出端，控制端连接所述控制电路110，输出端用于与开关电路200的控制端连接；控制电路110还用于输出使能信号给第二驱动电路140；所述第二驱动电路140在使能信号的控制下将隔离后的电源电压信号转换为相应的驱动信号以控制开关电路200的通断。本方案的开关电路的隔离驱动电路100，能够准确且快速的控制开关电路200，且能够避免振荡对开关电路200造成较大的损耗甚至烧坏，进而实现对开关电路200的保护。

请参照图5，图5为本申请实施例提供的电源设备的保护装置一结构示意图。

如图5所示，该电源设备的保护装置300，包括：

开关电路310；

隔离驱动电路320；

所述开关电路310设置于电源设备的充电回路或者放电回路上。该开关电路310用于控制电源设备的充电或者放电的通断。

在一实施例中，该开关电路310包括MOS管和三极管中的至少一种。

请参照图6，图6为本申请实施例提供的电子装置一结构示意图。

如图6所示，该电子装置400，包括：

电源设备410；

电源设备的保护装置420。该电子装置400还可以包括其他部件，本申请对此不做具体限定。

在一实施例中，该电源设备410可以是储能电池。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

上述实施方式仅为本申请的优选实施方式，不能以此来限定本申请保护的范围，本领域的技术人员在本申请的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本申请所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种开关电路的隔离驱动电路，其特征在于，包括：

控制电路，用于输出PWM控制信号；

第一驱动电路，输入端连接所述控制电路，用于根据所述PWM控制信号产生周期性的电源电压信号；

隔离电路，输入端连接所述第一驱动电路的输出端；所述隔离电路用于根据所述电源电压信号生成隔离后的电源电压信号；

第二驱动电路，输入端连接所述隔离电路的输出端，控制端连接所述控制电路，输出端用于与所述开关电路的控制端连接；

所述控制电路还用于输出使能信号给所述第二驱动电路；所述第二驱动电路在所述使能信号的控制下将所述隔离后的电源电压信号转换为相应的驱动信号以控制所述开关电路的通断。

2.如权利要求1所述的开关电路的隔离驱动电路，其特征在于，所述隔离电路包括正激变压器，所述正激变压器的初级线圈连接所述第一驱动电路，次级线圈连接所述第二驱动电路。

3.如权利要求2所述的开关电路的隔离驱动电路，其特征在于，所述隔离电路还包括第一二极管和第一电容；

所述第一二极管的阳极连接所述正激变压器的初级线圈的异名端，阴极连接所述第一驱动电路；

所述第一电容的一端连接所述正激变压器的初级线圈的同名端，另一端连接所述第一二极管的阴极。

4.如权利要求2所述的开关电路的隔离驱动电路，其特征在于，还包括整流电路，所述整流电路包括第二二极管和第三二极管；

所述第二二极管阳极连接所述正激变压器的次级线圈的异名端，阴极连接所述正激变压器的次级线圈的同名端；

所述第三二极管阳极连接所述正激变压器的次级线圈的同名端，阴极连接所述第二驱动电路。

5.如权利要求1-4中任一项所述的开关电路的隔离驱动电路，其特征在于，所述第二驱动电路包括推挽电路。

6.如权利要求1-4中任一项所述的开关电路的隔离驱动电路，其特征在于，所述隔离驱动电路还包括滤波电路，所述滤波电路连接所述控制电路和所述第一驱动电路之间。

7.如权利要求1-4中任一项所述的开关电路的隔离驱动电路，其特征在于，所述隔离驱动电路还包括去耦电路，所述去耦电路连接所述隔离电路和所述第二驱动电路之间。

8.如权利要求2所述的开关电路的隔离驱动电路，其特征在于，所述正激变压器为单路输出正激变压器、两路输出正激变压器和多路输出正激变压器中任一种。

9.一种电源设备的保护装置，其特征在于，包括开关电路以及如权利要求1至8任一项所述的隔离驱动电路；所述开关电路设置于所述电源设备的充电回路或者放电回路上。

10.一种电子装置，其特征在于，包括：

电源设备；

如权利要求9所述的保护装置。

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