CN222674151U - 一种推挽式隔离电源的高边驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种推挽式隔离电源的高边驱动电路，属于电源电路领域，包括充电管QC、放电管QD、电阻R1～R10、二极管D5、二极管D6、三极管Q1、三极管Q2以及隔离光耦元件U5和U6。充电管QC和放电管QD分别是BMS在高侧应用的充电管和放电管，其驱动电压分别由两路来自于隔离电源产生；而两者的驱动信号分别来自于AFE芯片产生的充放电开关信号CHA‑DRV和DIS‑DRV，二者在经过光耦隔离后利用推挽式隔离电源的高边驱动电路产生的隔离电源进行充放电的开关动作。本实用新型采用推挽式隔离电源的方案输出电压灵活可调，可以输出12V驱动NMOS管，或者输出5V驱动氮化镓，或者驱动高边SIC，轻松实现高压电池包的高边开和关，该高边驱动方案具有耐压高，驱动能力强等特点。

Description

一种推挽式隔离电源的高边驱动电路

技术领域

本实用新型涉及电源电路技术领域，特别涉及一种推挽式隔离电源的高边驱动电路。

背景技术

在BMS(BATTERYMANAGEMENT SYSTEM，蓄电池管理系统)的应用场景中，当系统不工作的时候，通常需要关掉电源保持待机功耗小，延长待机时间等。

在一些小的40V以下的应用场景中，可以控制高边NMOSFET，在中压60V及其以下的系统中可以采用高边开关驱动NMOSFET；但是在高于60V的场景以及大电流应用中，考虑到热插拔导致的过压，这些产品的耐压都要做到120V以上，除了工艺受限，市面上很少有120V以上的产品之外，即使有了这种工艺，但是由于耐压高采用BCD工艺的层数多，芯片尺寸大，产品成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种推挽式隔离电源的高边驱动电路，以解决背景技术中的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种推挽式隔离电源的高边驱动电路，包括充电管QC、放电管QD、电阻R1～R10、二极管D5、二极管D6、三极管Q1、三极管Q2以及隔离光耦元件U5和U6；

隔离光耦元件U5的第一端通过电阻R6接12V电压，第二端接三极管Q1的集电极，第三端接充电管QC的第三端，第四端通过电阻R4接隔离电源12V1；三极管Q1的基极同时接电阻R9的第一端和电阻R10的第一端，电阻R9的第二端接充电开关信号CHA-DRV，电阻R10的第二端和三极管Q1的发射极均接地；

隔离光耦元件U6的第一端通过电阻R5接12V电压，第二端接三极管Q2的集电极，第三端接放电管QD的第三端，第四端通过电阻R3接隔离电源12V2；三极管Q2的基极同时接电阻R7的第一端和电阻R8的第一端，电阻R7的第二端接放电开关信号DIS-DRV，电阻R8的第二端和三极管Q2的发射极均接地；

充电管QC的第一端接隔离电源BAT+，第二端同时接电阻R2的第一端和二极管D6的正极，电阻R2的第二端和二极管D6的负极均接充电管QC的第三端；

放电管QD的第一端接隔离电源PACK+，第二端同时接电阻R1的第一端和二极管D5的正极，电阻R1的第二端和二极管D5的负极均接放电管QD的第三端。

本实用新型提供的一种推挽式隔离电源的高边驱动电路，采用推挽式隔离电源的方案输出电压灵活可调，可以输出12V驱动NMOS管，或者输出5V驱动氮化镓，或者驱动高边SIC等，很轻松的实现高压电池包的高边开和关，该高边驱动方案具有耐压高，驱动能力强等特点。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种推挽式隔离电源的高边驱动电路结构示意图。

图2是由5V产生12V隔离电源12V1和12V2的电路示意图。

图3是一个芯片实现了一托二的结构示意图。

图4是使用分压电阻实现对MX6501T的VCC引脚的供电的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种推挽式隔离电源的高边驱动电路作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

本实用新型提供一种推挽式隔离电源的高边驱动电路，其结构如图1所示，包括充电管QC、放电管QD、电阻R1～R10、二极管D5、二极管D6、三极管Q1、三极管Q2以及隔离光耦元件U5和U6；隔离光耦元件U5的第一端通过电阻R6接12V电压，第二端接三极管Q1的集电极，第三端接充电管QC的第三端，第四端通过电阻R4接隔离电源12V1；三极管Q1的基极同时接电阻R9的第一端和电阻R10的第一端，电阻R9的第二端接充电开关信号CHA-DRV，电阻R10的第二端和三极管Q1的发射极均接地；隔离光耦元件U6的第一端通过电阻R5接12V电压，第二端接三极管Q2的集电极，第三端接放电管QD的第三端，第四端通过电阻R3接电压12V2；三极管Q2的基极同时接电阻R7的第一端和电阻R8的第一端，电阻R7的第二端接放电开关信号DIS-DRV，电阻R8的第二端和三极管Q2的发射极均接地；充电管QC的第一端接隔离电源BAT+，第二端同时接电阻R2的第一端和二极管D6的正极，电阻R2的第二端和二极管D6的负极均接充电管QC的第三端；放电管QD的第一端接隔离电源PACK+，第二端同时接电阻R1的第一端和二极管D5的正极，电阻R1的第二端和二极管D5的负极均接放电管QD的第三端。

如图1所示，QC和QD分别是BMS在高侧应用的充电管和放电管，其驱动电压分别由两路来自于隔离电源产生。而充电管QC和放电管QD的驱动信号分别来自于AFE(ActiveFront End)产生的充放电开关信号CHA-DRV和DIS-DRV，二者在经过光耦隔离后利用本实用新型的推挽式隔离电源的高边驱动电路(MX6501T)产生的隔离电源进行充放电的开关动作。如图2所示，本实施例中，12V是原边电源；12V1、12V2是经过本实用新型的推挽式隔离电源的高边驱动电路U1和U2和变压器MXPP8之后的隔离电源。

本实用新型的推挽式隔离电源的高边驱动电路(MX6501T)除了应用于BMS以外，还可以用于光伏逆变、隔离通信、电动工具、汽车电子等领域。

另外，若用户需要的MOSFET的驱动能力较小，且对驱动电压要求精度不高，可以采用MX6501T+MXPP8-30-1103套片实现一拖二的12V转12V隔离驱动方案或者MX6501T+MXPP8-30-1250套片实现一拖二的5V转12V隔离驱动方案，原理图如图3所示。

由于MX6501T的输入电压极限值为7V，对于12V输入的系统，建议使用分压电阻实现对MX6501T的VCC引脚的供电，而变压器驱动电压仍然选择12V供电，MX6501T内部的驱动MOS耐压36V，完全可以满足12V系统耐压24V的要求，且效率可以达到90％，比5V转12V更高，原理图如图4所示。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (1)

1.一种推挽式隔离电源的高边驱动电路，其特征在于，包括充电管QC、放电管QD、电阻R1～R10、二极管D5、二极管D6、三极管Q1、三极管Q2以及隔离光耦元件U5和U6；

隔离光耦元件U5的第一端通过电阻R6接12V电压，第二端接三极管Q1的集电极，第三端接充电管QC的第三端，第四端通过电阻R4接隔离电源12V1；三极管Q1的基极同时接电阻R9的第一端和电阻R10的第一端，电阻R9的第二端接充电开关信号CHA-DRV，电阻R10的第二端和三极管Q1的发射极均接地；

隔离光耦元件U6的第一端通过电阻R5接12V电压，第二端接三极管Q2的集电极，第三端接放电管QD的第三端，第四端通过电阻R3接隔离电源12V2；三极管Q2的基极同时接电阻R7的第一端和电阻R8的第一端，电阻R7的第二端接放电开关信号DIS-DRV，电阻R8的第二端和三极管Q2的发射极均接地；

充电管QC的第一端接隔离电源BAT+，第二端同时接电阻R2的第一端和二极管D6的正极，电阻R2的第二端和二极管D6的负极均接充电管QC的第三端；

放电管QD的第一端接隔离电源PACK+，第二端同时接电阻R1的第一端和二极管D5的正极，电阻R1的第二端和二极管D5的负极均接放电管QD的第三端。