CN216122373U - 一种用于高电压端电力电子开关元件的驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于高电压端电力电子开关元件的驱动电路，属于锂电池领域，包括供电模块、降压电源模块、逻辑控制模块、通用驱动芯片、自举升压电压模块和用电模块，所述供电模块与降压电源模块的供电端电性连接，所述降压电源模块分别与自举升压电压模块以及通用驱动芯片的供电端电性连接，所述逻辑控制模块的开关控制信号BION端与通用驱动芯片的HIN端电性连接，所述逻辑控制模块的自举控制信号DRI端与自举升压电压模块电性连接，所述通用驱动芯片的控制端与自举升压电压模块电性连接，所述通用驱动芯片与MOS管电性连接，所述供电模块通过MOS管与用电模块的P+端电性连接，解决采用PWM来开关MOS管给电池包带来的使用寿命短，高成本的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电池保护技术领域，具体为一种用于高电压端电力电子开关元件的驱动电路。
背景技术
由于人们日常生活中电能越来越多的使用，市面上出现了越来越多的锂电电动工具，锂电池各项新技术也在不断的开发和应用，它的原理就是利用锂电池给控制器进行供电，目前，市面上的锂电池都是采用PWM来开关MOS管，进而供电的。
但是采用PWM来开关MOS管，不能完全打开MOS管，功耗大，发热严重，对MOS的损伤大，会减少电池包的使用寿命，为解决这个问题，通常会采用品质更好，价格更高的MOS管。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于高电压端电力电子开关元件的驱动电路，解决采用PWM来开关MOS管给电池包带来的使用寿命短，高成本的问题，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于高电压端电力电子开关元件的驱动电路，包括供电模块、降压电源模块、逻辑控制模块、通用驱动芯片、自举升压电压模块和用电模块，所述供电模块与降压电源模块的供电端电性连接，所述降压电源模块分别与自举升压电压模块以及通用驱动芯片的供电端电性连接，所述逻辑控制模块的开关控制信号BION端与通用驱动芯片的HIN端电性连接，所述逻辑控制模块的自举控制信号DRI端与自举升压电压模块电性连接，所述通用驱动芯片的控制端与自举升压电压模块电性连接，所述通用驱动芯片与MOS管电性连接，所述供电模块通过MOS管与用电模块的P+端电性连接。
优选的，所述供电模块的供电端B1+与降压电源模块的供电端B1+连接，所述降压电源模块为自举升压电压模块提供12V电压。
优选的，所述自举升压电压模块的电阻R2的一端与逻辑控制模块的自举控制信号DRI连接，所述电阻R2的另一端与三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的集电极分别与电荷泵的一端以及电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端分别与二极管D1和二极管的D3的一端连接，所述二极管D1的另一端分别与电容C3的一端、稳压二级管DZ的一端以及VS1端连接，所述稳压二级管DZ、电容C3的另一端、VB1端共接于二极管D3的另一端上。
优选的，所述二极管D3的另一端与电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端与二极管D2的一端连接，所述二极管D2的另一端接入12V电压，所述电荷泵的另一端与电容C5的一端共接于二极管D2的另一端上，所述电容C5的另一端和三极管Q1的发射极共接地。
优选的，所述通用驱动芯片的VB端与自举升压电压模块的VB1端连接，所述通用驱动芯片的VB1端与电容C1的一端连接，所述电容C1的另一端与用驱动芯片的VS端连接，所述用驱动芯片的VS端与自举升压电压模块的VS1端连接。
优选的，所述通用驱动芯片的VCC端与电容C2的一端连接，所述电容C2的另一端与通用驱动芯片的COM端共接地，所述通用驱动芯片的HO端与电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端与MOS管电性连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型提供一种用于高电压端电力电子开关元件的驱动电路，通过通用驱动芯片给自举升压电压模块提供VB1和VS1两个电压值，逻辑控制模块控制自举升压电压模块开始升压使得VB1比VS1高12V电压，进而使MOS管完全打开，从而使得供电模块与用电模块接通，从而使供电模块能够对用电模块进行供电，有效的解决了采用PWM来开关MOS，功耗大，发热严重，对MOS的损伤大，锂电池使用寿命减少的问题。
附图说明
图1为本实用新型的系统框图；
图2为本实用新型的供电模块、通用驱动芯片、MOS管和用电模块连接电路图；
图3为本实用新型的降压电源模块框图；
图4为本实用新型的逻辑控制模块框图；
图5为本实用新型的通用驱动芯片的连接电路图；
图6为本实用新型的自举升压电压模块的电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供了如图1～6所示的一种用于高电压端电力电子开关元件的驱动电路，包括供电模块、降压电源模块、逻辑控制模块、通用驱动芯片、自举升压电压模块和用电模块，供电模块与降压电源模块的供电端电性连接，供电模块的供电端B1+与降压电源模块的供电端B1+连接，降压电源模块分别与自举升压电压模块以及通用驱动芯片的供电端电性连接，降压电源模块为自举升压电压模块和通用驱动芯片提供12V电压，逻辑控制模块的开关控制信号BION端与通用驱动芯片的HIN端电性连接，逻辑控制模块的自举控制信号DRI端与自举升压电压模块电性连接。
通用驱动芯片的控制端与自举升压电压模块电性连接，自举升压电压模块的电阻R2的一端与逻辑控制模块的自举控制信号DRI连接，电阻R2的另一端与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极分别与电荷泵的一端以及电容C4的一端连接，电容C4的另一端分别与二极管D1和二极管的D3的一端连接，二极管D1的另一端分别与电容C3的一端、稳压二级管DZ的一端以及VS1端连接，稳压二级管DZ、电容C3的另一端、VB1端共接于二极管D3的另一端上，通用驱动芯片与MOS管电性连接，供电模块通过MOS管与用电模块的P+端电性连接，通用驱动芯片的VCC端与电容C2的一端连接，电容C2的另一端与通用驱动芯片的COM端共接地，通用驱动芯片的HO端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与MOS管电性连接。
二极管D3的另一端与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与二极管D2的一端连接，二极管D2的另一端接入12V电压，电荷泵的另一端与电容C5的一端共接于二极管D2的另一端上，电容C5的另一端和三极管Q1的发射极共接地。
通用驱动芯片的VB端与自举升压电压模块的VB1端连接，通用驱动芯片的VB1端与电容C1的一端连接，电容C1的另一端与用驱动芯片的VS端连接，用驱动芯片的VS端与自举升压电压模块的VS1端连接
首先通过供电模块给通用驱动芯片和降压电源模块供电，然后通过降压电源模块给自举升压电压模块提供一个12V电压，通过通用驱动芯片给自举升压电压模块提供VB1和VS1两个电压值，紧接着逻辑控制模块控制自举升压电压模块开始升压使得VB1比VS1高12V电压，然后MOS管完全打开，供电模块给用电模块供电。
在保留原有的锂电池基础上，利用这个简单的电路代替了PWM，给锂电池提供更加可靠的方案，从而免去了高成本与电池包使用寿命短的问题。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种用于高电压端电力电子开关元件的驱动电路，包括供电模块、降压电源模块、逻辑控制模块、通用驱动芯片、自举升压电压模块和用电模块，其特征在于：所述供电模块与降压电源模块的供电端电性连接，所述降压电源模块分别与自举升压电压模块以及通用驱动芯片的供电端电性连接，所述逻辑控制模块的开关控制信号BION端与通用驱动芯片的HIN端电性连接，所述逻辑控制模块的自举控制信号DRI端与自举升压电压模块电性连接，所述通用驱动芯片的控制端与自举升压电压模块电性连接，所述通用驱动芯片与MOS管电性连接，所述供电模块通过MOS管与用电模块的P+端电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于高电压端电力电子开关元件的驱动电路，其特征在于：所述供电模块的供电端B1+与降压电源模块的供电端B1+连接，所述降压电源模块为自举升压电压模块提供12V电压。
3.根据权利要求1所述的一种用于高电压端电力电子开关元件的驱动电路，其特征在于：所述自举升压电压模块的电阻R2的一端与逻辑控制模块的自举控制信号DRI连接，所述电阻R2的另一端与三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的集电极分别与电荷泵的一端以及电容C4的一端连接，所述电容C4的另一端分别与二极管D1和二极管的D3的一端连接，所述二极管D1的另一端分别与电容C3的一端、稳压二级管DZ的一端以及VS1端连接，所述稳压二级管DZ、电容C3的另一端、VB1端共接于二极管D3的另一端上。
4.根据权利要求3所述的一种用于高电压端电力电子开关元件的驱动电路，其特征在于：所述二极管D3的另一端与电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端与二极管D2的一端连接，所述二极管D2的另一端接入12V电压，所述电荷泵的另一端与电容C5的一端共接于二极管D2的另一端上，所述电容C5的另一端和三极管Q1的发射极共接地。
5.根据权利要求3所述的一种用于高电压端电力电子开关元件的驱动电路，其特征在于：所述通用驱动芯片的VB端与自举升压电压模块的VB1端连接，所述通用驱动芯片的VB1端与电容C1的一端连接，所述电容C1的另一端与用驱动芯片的VS端连接，所述用驱动芯片的VS端与自举升压电压模块的VS1端连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于高电压端电力电子开关元件的驱动电路，其特征在于：所述通用驱动芯片的VCC端与电容C2的一端连接，所述电容C2的另一端与通用驱动芯片的COM端共接地，所述通用驱动芯片的HO端与电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端与MOS管电性连接。
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