CN217469925U - 一种光电隔离推挽式驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光电隔离推挽式驱动电路，该电路包括第一光电隔离驱动器件U1、第二光电隔离驱动器件U2、第一功率器件Q1、第二功率器件Q2、转换电路和保护器件；所述第一光电隔离驱动器件U1和所述第二光电隔离驱动器件U2的控制侧的阳极接电路电源，阴极作为电路输入端，用于信号加载；所述第一功率器件Q1和所述第二功率器件Q2的控制端分别接所述第一光电隔离驱动器件U1和所述第二光电隔离驱动器件U2的输出端；所述转换电路的输入端分别与所述第一功率器件Q1和所述第二功率器件Q2的输出端连接，用于将差分信号转换成单端信号；所述保护器件串联于所述转换电路的电源端和电路电源之间。该电路稳定性好，驱动能力高，且实现了电路的自主保护。

Description

一种光电隔离推挽式驱动电路

技术领域

本实用新型属于电子电路领域，尤其是涉及一种光电隔离推挽式驱动电路。

背景技术

电路是由一些电气部件或元器件按照一定方式连接而成，用来实现某种功能的电流通路。在科技发达的今天，人们在生产、生活中广泛地应用着各样的电气设备和电子产品，它们包含着各种不同的实际电路。

作为电路中的重要功能电路之一的驱动电路，其性能影响着电路的稳定性，为此对驱动电路的研究具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型在此的目的在于提供一种光电隔离推挽式驱动电路，该驱动电路稳定性好。

为此，本实用新型提供的光电隔离推挽式驱动电路包括第一光电隔离驱动器件U1、第二光电隔离驱动器件U2、第一功率器件Q1、第二功率器件Q2、转换电路和保护器件；所述第一光电隔离驱动器件U1和所述第二光电隔离驱动器件U2 的控制侧的阳极接电路电源，阴极作为电路输入端，用于信号加载；所述第一功率器件Q1和所述第二功率器件Q2的控制端分别接所述第一光电隔离驱动器件 U1和所述第二光电隔离驱动器件U2的输出端；所述转换电路的输入端分别与所述第一功率器件Q1和所述第二功率器件Q2的输出端连接，用于将差分信号转换成单端信号；所述保护器件串联于所述转换电路的电源端和电路电源之间。

进一步的，所述第一功率器件Q1和所述第二功率器件Q2的控制端和低电源端之间分别串联有电阻R3和电阻R7。

进一步的，所述转换电路包括变压器T1，所述变压器T1的原边包括与所述第一功率器件Q1连接的连接端2、连接端3、连接端4和与所述第二功率器件 Q2连接的连接端5，所述连接端3接所述连接端4并经所述保护器件接电路电源；副边作为该驱动电路输出。

进一步的，所述保护器件为PCT器件。

进一步的，本实用新型提供的驱动电路还包括数字信号发生器，所述数字信号发生器产生的数字信号加载于所述第一光电隔离驱动器件U1和所述第二光电隔离驱动器件U2的阴极。

进一步的，本实用新型提供的驱动电路还包括可编程逻辑器件，所述数字信号发生器产生的数字信号经所述可编程逻辑器件加载于所述第一光电隔离驱动器件U1和所述第二光电隔离驱动器件U2的阴极。

本实用新型提供的光电隔离推挽式驱动电路还包括另一种结构，该结构包括第一光电隔离驱动器件U1、第二光电隔离驱动器件U2、第一功率器件Q1、第二功率器件Q2、变压器T1和保护器件，所述变压器T1的原边包括连接端2、连接端3、连接端4和连接端5；所述第一光电隔离驱动器件U1和所述第二光电隔离驱动器件U2的控制侧的阳极接电路电源，阴极作为电路输入端，用于信号加载；所述第一光电隔离驱动器件U1的输出端和所述第二光电隔离驱动器件U2的输出端分别经电阻R2和电阻R6接所述第一功率器件Q1和所述第二功率器件Q2的控制端；所述第一功率器件Q1的输出端和所述第二功率器件Q2的输出端分别接所述连接端2和所述连接端5，所述连接端3接所述连接端4并经所述保护器件接电路电源，所述变压器T1副边作为该驱动电路输出。

进一步的，所述第一功率器件Q1和所述第二功率器件Q2的控制端和低电源端之间分别串联有电阻R3和电阻R7。

进一步的，所述第一光电隔离驱动器件U1和所述第二光电隔离驱动器件U2 的控制侧电源端分别连接有电阻R1和电阻R5。

进一步的，所述保护器件为PCT器件。

本实用新型的有益效果是：该电路光电隔离驱动器件实现了输入、输出的有效隔离，一定程度上避免了输入、输出的相互影响，使电路稳定；再者配合功率器件使整个电路为推挽拓扑结构，提高了电路的驱动能力，保护器件的配置实现了电路的自主保护。

该电路中功率器件的控制端和低电源端之间的电阻配置，实现了功率器件的快速导通，提高了电路工作效率。

该电路采用独立分立元件更进一步地提高了电路的稳定性，且成本低。

本电路保护器件配置为PCT器件，使电路具有过流保护和过温保护。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。在附图中：

图1为本实用新型提供的驱动电路的电路原理图；

图2为本实用新型提供的驱动电路的应用电路原理图；

图3为本实用新型记载的电源电路的电路原理图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

本实用新型提供的驱动电路配置第一光电隔离驱动器件U1、第二光电隔离驱动器件U2、第一功率器件Q1、第二功率器件Q2、转换电路和保护器件；其中第一光电隔离驱动器件U1和第二光电隔离驱动器件U2的阴极作为驱动电路的输入端用于信号加载，该信号由数字信号发生器产生，控制第一光电隔离驱动器件 U1和第二光电隔离驱动器件U2导通存在输出加载于第一功率器件Q1和第二功率器件Q2的控制端以控制两者导通存在输出加载于转换电路将双路信号变为单端信号输出提供给负载。

请参照图1，第一光电隔离驱动器件U1和第二光电隔离驱动器件U2的控制侧电源端连接有电阻R1和电阻R5，电路电源经电阻R1和电阻R5分别加载于第一光电隔离驱动器件U1和第二光电隔离驱动器件U2的控制侧电源端上；第一光电隔离驱动器件U1和第二光电隔离驱动器件U2的受控侧电源端接电路电源并分别经电容C1和电容C3接地，电容C1和电容C3的配置实现了对电路电源的滤波，减少了电路电源中干扰信号对电路产生的干扰，保证了电路的稳定性。第一光电隔离驱动器件U1和第二光电驱动器件U2的输出端分别经电阻R2和电阻R6接第一功率器件Q1和第二功率器件Q2的控制端，第一功率器件Q1和第二功率器件Q2的低电源端接电路地，输出端与转换电路连接。

为了提高功率器件的导通、截止速率，本驱动电路的第一功率器件Q1和第二功率器件Q2的控制端和低电源端之间分别串联有电阻R3和电阻R7。

本实施例中，转换电路被配置为变压器T1。请参照图1，该变压器T1原边包括与第一功率器件Q1连接的连接端2、连接端3、连接端4和与第二功率器件 Q2连接的连接端5，连接端3接连接端4并经保护器件接电路电源；副边作为本驱动电路的输出用于负载连接。

本实施例中，保护器件被配置为PCT器件，如PCT电阻，或其它正温度系数很大的半导体材料或元器件。

在此，数字信号发生器产生的数字信号直接加载于光电隔离驱动器件或通过可编辑逻辑器件加载。

该驱动电路可以被应用于各种电路中，请参照图2，将该电路与LC电路结合，LC电路连接于变压器T1的副边。具体是，电感L1的一端接变压器T1副边 8端，变压器T1副边11端与电感L1的另一端作为输出端与连接端P1、连接端 P2连接，连接端P1和连接端P2用于负载连接，可以采用插针，配合插排即可实现与负载的快速连接；电容C2串联于电感L1另一端和变压器T1副边11端之间。

其中，LC电路对变压器T1输出的信号进行整流滤波的同时进行谐振匹配，形成谐振信号，该信号可以提供给如换能器，该换能器将电能转换成声能，形成超声波，可以用于对生物材料实现超声波焊接。根据压电换能器的固有频率调整数字信号发生器产生的数字信号的频率、占空比相等，相位相反，再经可编程逻辑器件加载于第一光电隔离驱动器件U1和第二光电隔离驱动器件U2上。

本驱动电路配合LC电路被应用于如超声波生物材料焊接领域时，加载于驱动隔离电路的两路相位相反的数字信号，相位相差根据换能器的情况设定，以使 LC电路能够产生与换能器固定频率即可，使换能器能够达到共振而产生较大的超声波以实现有效地焊接。如180°，120°、150°或其它；两路数字信号被配置为频率及占空比相等，相位相差180°时，本驱动电路在一个周期内对称导通驱动，转换电路持续形成单端信号以保证输出电路被持续加载信号而产生谐振信号，保证了焊接的持续性及有效性，提高了焊接质量。

本电路还配置有电源电路，请参照图3，该电源电路包括电源接入端P8和保护器件R10，电源接入端P8包括VCC端和GND端，保护器件R10的一端接电源接入端P8的VCC端，另一端作为输出端；电源经VCC端接入后经保护器件R10 输出形成电路电源。保护器件R10的输出端可以直接通过导线与电路需电器件连接以提供工作电源，也可以接电源端。如图3，配置均包括VCC端和GND端的电源端P7、电源P9和电源P10，其中VCC端分别接保护器件R10输出端，GND端分别接电路地，通过插线或导线连接电源端和需电器件即可为需电器件提供工作电源。

为了保证电路稳定，在保护器件R10的输出端和电路地之间连接有电容C8 和电容C9，电容C8和电容C9并联，实现对电源的滤波，降低干扰。

为了实现电源指示作用，该电源电路还配置有发光二极管D2。该发光二极管D2的阳极经电阻R15接电源接入端P8的VCC端，阴极接地。电阻R10的作用为限流分压，避免发光二极管D2被烧坏，保证发光二极管D2能够正常工作。

本文中，保护器件R10被配置为PCT器件，如PCT电阻，或其它正温度系数很大的半导体材料或元器件。

本文提供的驱动电路可以被用于如超声波生物材料焊接电路。

本公开已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本公开的范例。必需指出的是，上述相关实施例公开内容可知，本公开所要求保护的技术方案仅为电路连接关系，并不涉及对计算机程序的改进，且不保护计算机程序。已揭露的实施例并未限制本公开的范围。相反，在不脱离本公开的精神和范围内所作的变动与润饰，均属本公开的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种光电隔离推挽式驱动电路，其特征在于，该电路包括第一光电隔离驱动器件U1、第二光电隔离驱动器件U2、第一功率器件Q1、第二功率器件Q2、转换电路和保护器件；所述第一光电隔离驱动器件U1和所述第二光电隔离驱动器件U2的控制侧的阳极接电路电源，阴极作为电路输入端，用于信号加载；所述第一功率器件Q1和所述第二功率器件Q2的控制端分别接所述第一光电隔离驱动器件U1和所述第二光电隔离驱动器件U2的输出端；所述转换电路的输入端分别与所述第一功率器件Q1和所述第二功率器件Q2的输出端连接，用于将差分信号转换成单端信号；所述保护器件串联于所述转换电路的电源端和电路电源之间。

2.根据权利要求1所述的光电隔离推挽式驱动电路，其特征在于，所述第一功率器件Q1和所述第二功率器件Q2的控制端和低电源端之间分别串联有电阻R3和电阻R7。

3.根据权利要求1所述的光电隔离推挽式驱动电路，其特征在于，所述转换电路包括变压器T1，所述变压器T1的原边包括与所述第一功率器件Q1连接的连接端2、连接端3、连接端4和与所述第二功率器件Q2连接的连接端5，所述连接端3接所述连接端4并经所述保护器件接电路电源；副边作为该驱动电路输出。

4.根据权利要求1所述的光电隔离推挽式驱动电路，其特征在于，所述保护器件为PCT器件。

5.根据权利要求1所述的光电隔离推挽式驱动电路，其特征在于，还包括数字信号发生器，所述数字信号发生器产生的数字信号加载于所述第一光电隔离驱动器件U1和所述第二光电隔离驱动器件U2的阴极。

6.根据权利要求5所述的光电隔离推挽式驱动电路，其特征在于，还包括可编程逻辑器件，所述数字信号发生器产生的数字信号经所述可编程逻辑器件加载于所述第一光电隔离驱动器件U1和所述第二光电隔离驱动器件U2的阴极。

7.一种光电隔离推挽式驱动电路，其特征在于，该电路包括第一光电隔离驱动器件U1、第二光电隔离驱动器件U2、第一功率器件Q1、第二功率器件Q2、变压器T1和保护器件，所述变压器T1的原边包括连接端2、连接端3、连接端4和连接端5；所述第一光电隔离驱动器件U1和所述第二光电隔离驱动器件U2的控制侧的阳极接电路电源，阴极作为电路输入端，用于信号加载；所述第一光电隔离驱动器件U1的输出端和所述第二光电隔离驱动器件U2的输出端分别经电阻R2和电阻R6接所述第一功率器件Q1和所述第二功率器件Q2的控制端；所述第一功率器件Q1的输出端和所述第二功率器件Q2的输出端分别接所述连接端2和所述连接端5，所述连接端3接所述连接端4并经所述保护器件接电路电源，所述变压器T1副边作为该驱动电路输出。

8.根据权利要求7所述的光电隔离推挽式驱动电路，其特征在于，所述第一功率器件Q1和所述第二功率器件Q2的控制端和低电源端之间分别串联有电阻R3和电阻R7。

9.根据权利要求7所述的光电隔离推挽式驱动电路，其特征在于，所述第一光电隔离驱动器件U1和所述第二光电隔离驱动器件U2的控制侧电源端分别连接有电阻R1和电阻R5。

10.根据权利要求7所述的光电隔离推挽式驱动电路，其特征在于，所述保护器件为PCT器件。

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