CN219918896U - 一种隔离驱动控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及驱动电路技术领域，提出了一种隔离驱动控制电路，包括依次连接的信号调整电路、隔离变压器T1和后级驱动电路；所述信号调整电路包括电阻R1、电容C1、三极管Q1、电阻R4、电阻R2、电容C2、三极管Q2、电阻R3、三极管Q3、三极管Q4和电阻R5，所述电阻R1的第一端为PWM信号输入端，所述电阻R1的第二端连接所述三极管Q1的基极，所述电阻R1的第一端连接所述电容C1的第一端，所述电容C1的第二端连接所述电阻R1的第二端，所述三极管Q1的集电极通过所述电阻R4连接电源VCC。通过上述技术方案，解决了现有技术中光耦芯片内部需要将光芯片变为电信号，存在延时，使得驱动电路的开关速度相对较慢，且芯片成本较高的问题。

Description

一种隔离驱动控制电路

技术领域

本实用新型涉及驱动电路领域，具体的，涉及一种隔离驱动控制电路。

背景技术

现有技术中，常采用光耦芯片来进行隔离驱动MOS管，但是光耦芯片内部需要将光芯片变为电信号，现有的MOS管驱动电路容易受到干扰信号的影响，导致MOS管的误驱动。

实用新型内容

本实用新型提出一种隔离驱动控制电路，解决了现有技术中光耦芯片内部需要将光芯片变为电信号，存在延时，使得驱动电路的开关速度相对较慢，且芯片成本较高的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种隔离驱动控制电路，包括依次连接的信号调整电路、隔离变压器T1和后级驱动电路，所述后级驱动电路用于驱动MOS管；

所述信号调整电路包括电阻R1、电容C1、三极管Q1、电阻R4、电阻R2、电容C2、三极管Q2、电阻R3、三极管Q3、三极管Q4和电阻R5，所述电阻R1的第一端为PWM信号输入端，所述电阻R1的第二端连接所述三极管Q1的基极，所述电阻R1的第一端连接所述电容C1的第一端，所述电容C1的第二端连接所述电阻R1的第二端，所述三极管Q1的集电极通过所述电阻R4连接电源VCC，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极连接所述电阻R2的第一端，所述电阻R2的第二端连接三极管Q2的基极，所述电阻R2的第一端连接所述电容C2的第一端，所述电容C2的第二端连接电阻R2的第二端，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极通过所述电阻R3连接电源VCC，所述三极管Q2的集电极连接所述三极管Q3的基极，所述三极管Q3的发射极连接电源VCC，所述三极管Q3的集电极连接所述三极管Q4的发射极，所述三极管Q4的基极连接所述三极管Q2的集电极，所述三极管Q4的发射极连接所述隔离变压器T1初级线圈的第一端，所述隔离变压器T1初级线圈的第二端通过所述电阻R5接地。

作为进一步的技术方案，所述信号调整电路还包括电容C4，所述三极管Q4的发射极连接所述电容C4的第一端，所述电容C4的第二端连接所述隔离变压器T1初级线圈的第一端。

作为进一步的技术方案，所述后级驱动电路包括电容C6、电阻R6、二极管D1、电阻R7和MOS管Q5，所述隔离变压器T1次级线圈的第一端连接所述电容C6的第一端，所述电容C6的第二端连接所述电阻R6的第一端，所述电阻R6的第一端连接所述二极管D1的阴极，所述二极管D1的阳极连接所述电阻R6的第二端，所述电阻R6的第二端连接所述MOS管Q5的栅极，所述MOS管Q5的源极连接所述隔离变压器T1次级线圈的第二端，所述MOS管Q5的栅极连接所述电阻R7的第一端，所述电阻R7的第二端连接所述MOS管Q5的源极。

作为进一步的技术方案，所述后级驱动电路还包括稳压二极管D2和稳压二极管D3，所述电阻R7的第一端连接所述稳压二极管D2的阴极，所述稳压二极管D2的阳极连接所述稳压二极管D3的阳极，所述稳压二极管D3的阴极连接所述电阻R7的第二端。

作为进一步的技术方案，还包括过流保护电路，所述过流保护电路包括电阻R8、二极管D5、电容C8、二极管D6、稳压二极管D4、电容C7和三极管Q6，所述电阻R8的第一端连接所述电容C6的第二端，所述电阻R8的第一端连接所述二极管D5的阴极，所述二极管D5的阳极连接所述电阻R8的第二端，所述二极管D5的阳极连接所述稳压二极管D4的阴极，所述稳压二极管D4的阳极连接所述三极管Q6的基极，所述三极管Q6的集电极连接所述电阻R6的第二端，所述稳压二极管D4的阴极连接所述二极管D6的阳极，所述二极管D6的阴极连接所述MOS管Q5的漏极，所述三极管Q6的基极连接所述电容C7的第一端，所述电容C7的第二端连接所述三极管Q6的发射极，所述电阻R8的第二端连接所述电容C8的第一端，所述电容C8的第二端连接所述电容C7的第二端，所述电容C8的第二端连接所述隔离变压器T1次级线圈的第二端。

本实用新型的工作原理及有益效果为：

本实用新型中微处理器从电阻R1的第一端输入PWM信号，信号经过电阻R1和电容C1实现滤波和稳压，防止对后续电路产生振荡和干扰，电阻R2和电容C2的作用相同，然后经过三极管Q1和三极管Q2，当三极管Q1基极信号为高电平时，三极管Q1导通，然后三极管Q2截止，三极管Q2的集电极输出高电平，当三极管Q1基极信号为低电平时，三极管Q1截止，然后三极管Q2导通，三极管Q2的集电极输出低电平，通过两级调节的方式使得PWM信号与驱动信号同相，然后经由三极管Q3和三极管Q4组成的挽放式放大电路放大，当三极管Q3处于导通和放大状态时，三极管Q4处于截止状态，同样，当三极管Q4处于导通状态时，三极管Q3处于截止状态，交替导通，三极管Q3和三极管Q4分别在正负半周导通，提高了信号的输出转换功率，保证了输出信号的稳定性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型中信号调整电路和后级驱动电路原理图；

图2为本实用新型中过流保护电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例提出了一种隔离驱动控制电路，包括依次连接的信号调整电路、隔离变压器T1和后级驱动电路，所述后级驱动电路用于驱动MOS管；

所述信号调整电路包括电阻R1、电容C1、三极管Q1、电阻R4、电阻R2、电容C2、三极管Q2、电阻R3、三极管Q3、三极管Q4和电阻R5，所述电阻R1的第一端为PWM信号输入端，所述电阻R1的第二端连接所述三极管Q1的基极，所述电阻R1的第一端连接所述电容C1的第一端，所述电容C1的第二端连接所述电阻R1的第二端，所述三极管Q1的集电极通过所述电阻R4连接电源VCC，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极连接所述电阻R2的第一端，所述电阻R2的第二端连接三极管Q2的基极，所述电阻R2的第一端连接所述电容C2的第一端，所述电容C2的第二端连接电阻R2的第二端，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极通过所述电阻R3连接电源VCC，所述三极管Q2的集电极连接所述三极管Q3的基极，所述三极管Q3的发射极连接电源VCC，所述三极管Q3的集电极连接所述三极管Q4的发射极，所述三极管Q4的基极连接所述三极管Q2的集电极，所述三极管Q4的发射极连接所述隔离变压器T1初级线圈的第一端，所述隔离变压器T1初级线圈的第二端通过所述电阻R5接地。

本实施例中，微处理器输出的PWM信号依次经信号调整电路进行功率放大、隔离变压器T1隔离之后，接入后级驱动电路，实现MOS管的可靠驱动。

其中，信号调整电路的工作原理为：微处理器从电阻R1的第一端输入PWM信号，信号经过电阻R1和电容C1实现滤波和稳压，防止对后续电路产生振荡和干扰，电阻R2和电容C2的作用相同，然后经过三极管Q1和三极管Q2，当三极管Q1基极信号为高电平时，三极管Q1导通，三极管Q2截止，三极管Q2的集电极输出高电平，当三极管Q1基极信号为低电平时，三极管Q1截止，然后三极管Q2导通，三极管Q2的集电极输出低电平，通过两级调节的方式使得PWM信号与驱动信号同相，然后经由三极管Q3和三极管Q4组成的挽放式放大电路放大，当三极管Q3处于导通和放大状态时，三极管Q4处于截止状态，同样，当三极管Q4处于导通状态时，三极管Q3处于截止状态，交替导通，三极管Q3和三极管Q4分别在正负半周导通，提高了信号的输出转换功率，保证了信号传输的稳定性，有利于MOS管的可靠驱动

如图1所示，所述信号调整电路还包括电容C4，所述三极管Q4的发射极连接所述电容C4的第一端，所述电容C4的第二端连接所述隔离变压器T1初级线圈的第一端。

本实施例中，通过电容C4来滤除信号中的直流分量，防止隔离变压器T1磁性饱和。

如图1所示，所述后级驱动电路包括电容C6、电阻R6、二极管D1、电阻R7和MOS管Q5，所述隔离变压器T1次级线圈的第一端连接所述电容C6的第一端，所述电容C6的第二端连接所述电阻R6的第一端，所述电阻R6的第一端连接所述二极管D1的阴极，所述二极管D1的阳极连接所述电阻R6的第二端，所述电阻R6的第二端连接所述MOS管Q5的栅极，所述MOS管Q5的源极连接所述隔离变压器T1次级线圈的第二端，所述MOS管Q5的栅极连接所述电阻R7的第一端，所述电阻R7的第二端连接所述MOS管Q5的源极。

本实施例中，当PWM信号为高电平时，电流流过电阻R6向MOS管Q5上的结电容充电，此时MOS管Q5导通；当PWM信号为低电平时，此时MOS管Q5关断，电容C4对地放电，电容C6通过电阻R6和电阻R7放电，使得MOS管Q5栅极上的电压迅速低于开启电压，关断MOS管Q5。

另外，通过电阻R6和二极管D1的设置，可减少MOS管Q5反向恢复的时间，改善驱动信号的波形；并且电阻R7作为保护电阻，可防止MOS管Q5短路时电流过大损坏元器件。

如图1所示，所述后级驱动电路还包括稳压二极管D2和稳压二极管D3，所述电阻R7的第一端连接所述稳压二极管D2的阴极，所述稳压二极管D2的阳极连接所述稳压二极管D3的阳极，所述稳压二极管D3的阴极连接所述电阻R7的第二端。

本实施例中，通过稳压二极管D2和稳压二极管D3对输出电压进行钳位，使Q5的栅极会处于一个具有电压信号的状态，可使得MOS管Q5的栅极电压迅速大于工作电压，提高MOS管Q5的控制效率。

如图2所示，还包括过流保护电路，所述过流保护电路包括电阻R8、二极管D5、电容C8、二极管D6、稳压二极管D4、电容C7和三极管Q6，所述电阻R8的第一端连接所述电容C6的第二端，所述电阻R8的第一端连接所述二极管D5的阴极，所述二极管D5的阳极连接所述电阻R8的第二端，所述二极管D5的阳极连接所述稳压二极管D4的阴极，所述稳压二极管D4的阳极连接所述三极管Q6的基极，所述三极管Q6的集电极连接所述电阻R6的第二端，所述稳压二极管D4的阴极连接所述二极管D6的阳极，所述二极管D6的阴极连接所述MOS管Q5的漏极，所述三极管Q6的基极连接所述电容C7的第一端，所述电容C7的第二端连接所述三极管Q6的发射极，所述电阻R8的第二端连接所述电容C8的第一端，所述电容C8的第二端连接所述电容C7的第二端，所述电容C8的第二端连接所述隔离变压器T1次级线圈的第二端。

本实施例中，正常工作时，由于电阻R8和电容C8的存在，稳压二极管D4的阴极点位被钳位在较低的电位，此时稳压二极管D4截止，三极管Q6处于截止状态，MOS管Q5正常导通，MOS管Q5的漏极和源极之间的电压减小，MOS管Q5正向偏置导通。

当隔离变压器T1的输入信号为低电平时，电容C8中的电荷可通过二极管D5快速释放。

电容C7则用来滤除高频毛刺信号，防止出现三极管Q6的误导通。

当MOS管Q5过流时，此时MOS管Q5的漏极电压迅速升高，二极管D6击穿导通，稳压二极管D4的阴极电压高于其本身的电压与三极管Q6的基极电压之和时，三极管Q6导通，使得MOS管Q5的栅极电压被下拉至接近0V，从而使MOS管Q5关断，主电路电流被切断，过电流得到了遏制，实现了过流保护的功能。

以上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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种隔离驱动控制电路，其特征在于，包括依次连接的信号调整电路、隔离变压器T1和后级驱动电路，所述后级驱动电路用于驱动MOS管；

所述信号调整电路包括电阻R1、电容C1、三极管Q1、电阻R4、电阻R2、电容C2、三极管Q2、电阻R3、三极管Q3、三极管Q4和电阻R5，所述电阻R1的第一端为PWM信号输入端，所述电阻R1的第二端连接所述三极管Q1的基极，所述电阻R1的第一端连接所述电容C1的第一端，所述电容C1的第二端连接所述电阻R1的第二端，所述三极管Q1的集电极通过所述电阻R4连接电源VCC，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极连接所述电阻R2的第一端，所述电阻R2的第二端连接三极管Q2的基极，所述电阻R2的第一端连接所述电容C2的第一端，所述电容C2的第二端连接电阻R2的第二端，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极通过所述电阻R3连接电源VCC，所述三极管Q2的集电极连接所述三极管Q3的基极，所述三极管Q3的发射极连接电源VCC，所述三极管Q3的集电极连接所述三极管Q4的发射极，所述三极管Q4的基极连接所述三极管Q2的集电极，所述三极管Q4的发射极连接所述隔离变压器T1初级线圈的第一端，所述隔离变压器T1初级线圈的第二端通过所述电阻R5接地，

所述后级驱动电路包括电容C6、电阻R6、二极管D1、电阻R7和MOS管Q5，所述隔离变压器T1次级线圈的第一端连接所述电容C6的第一端，所述电容C6的第二端连接所述电阻R6的第一端，所述电阻R6的第一端连接所述二极管D1的阴极，所述二极管D1的阳极连接所述电阻R6的第二端，所述电阻R6的第二端连接所述MOS管Q5的栅极，所述MOS管Q5的源极连接所述隔离变压器T1次级线圈的第二端，所述MOS管Q5的栅极连接所述电阻R7的第一端，所述电阻R7的第二端连接所述MOS管Q5的源极，

还包括过流保护电路，所述过流保护电路包括电阻R8、二极管D5、电容C8、二极管D6、稳压二极管D4、电容C7和三极管Q6，所述电阻R8的第一端连接所述电容C6的第二端，所述电阻R8的第一端连接所述二极管D5的阴极，所述二极管D5的阳极连接所述电阻R8的第二端，所述二极管D5的阳极连接所述稳压二极管D4的阴极，所述稳压二极管D4的阳极连接所述三极管Q6的基极，所述三极管Q6的集电极连接所述电阻R6的第二端，所述稳压二极管D4的阴极连接所述二极管D6的阳极，所述二极管D6的阴极连接所述MOS管Q5的漏极，所述三极管Q6的基极连接所述电容C7的第一端，所述电容C7的第二端连接所述三极管Q6的发射极，所述电阻R8的第二端连接所述电容C8的第一端，所述电容C8的第二端连接所述电容C7的第二端，所述电容C8的第二端连接所述隔离变压器T1次级线圈的第二端。

2.根据权利要求1所述的一种隔离驱动控制电路，其特征在于，所述信号调整电路还包括电容C4，所述三极管Q4的发射极连接所述电容C4的第一端，所述电容C4的第二端连接所述隔离变压器T1初级线圈的第一端。

3.根据权利要求1所述的一种隔离驱动控制电路，其特征在于，所述后级驱动电路还包括稳压二极管D2和稳压二极管D3，所述电阻R7的第一端连接所述稳压二极管D2的阴极，所述稳压二极管D2的阳极连接所述稳压二极管D3的阳极，所述稳压二极管D3的阴极连接所述电阻R7的第二端。