[发明专利]高效率N型开关管隔离驱动装置及隔离驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效率N型开关管隔离驱动装置及隔离驱动方法，以减少N型开关管的损耗、进而提高充放电电路的效率，提高卫星能源的利用率。

背景技术

卫星对电源分系统的性能、重量和体积提出了越来越高的要求。提高电源分系统的性能比和性能价格比等指标，对增加有效载荷、提高卫星性能和效益都有非常重要的意义，但是现有的开关管隔离驱动装置还不能满足更高性能的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效率N型开关管隔离驱动装置及隔离驱动方法，它能减少N型开关管的损耗、进而提高充放电电路的效率，提高卫星能源的利用率。

为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供一种高效率N型开关管隔离驱动装置，连接在PWM脉宽调制电路与开关管之间，其包括隔离变压器、第一隔离二极管、第二隔离二极管、第三隔离二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、三极管、电容；

其中，所述隔离变压器接受PWM脉宽调制电路中的脉宽调制信号而输出高电平或低电平，以使开关管通过接受所述隔离变压器经由所述第一隔离二极管或第二隔离二极管隔离后输出的高电平而导通，或者通过接受该隔离变压器输出的低电平而关断；

所述三极管是在开关管关断以后，接受第一信号而导通，以泄放开关管结电容电压至第二电阻，所述第二电阻为开关管结电容泄放电阻；并且，所述三极管是在开关管导通以后，接受第二信号而关断，以结束整个装置的工作；

所述电容是在开关管关断以后，提供电压作为驱动所述三极管导通的第一信号；所述第三电阻为三极管限流电阻；在所述电容中放电完毕后，向所述三极管提供使其关断的第二信号；

所述第三隔离二极管对所述电容的输出电压进行隔离，以使所述隔离变压器的漏感能量通过所述第一电阻消耗。

作为一种改进方案，所述隔离变压器输入端同名端为高电平时，输出端同名端为高电平。

作为一种改进方案，所述隔离变压器输入端异名端为高电平时，输出端异名端为高电平。

作为一种改进方案，所述隔离变压器输入端同名端输出高电平时，经由第一隔离二极管输出高电平；所述隔离变压器输入端异名端输出高电平时，经由第二隔离二极管输出高电平。

作为一种改进方案，所述隔离变压器输入端同名端和异名端同时为低电平时，经由第一隔离二极管及第二隔离二极管都输出低电平。

作为一种改进方案，所述第一隔离二极管与第二隔离二极管的输出端连接在一个公共端，所述第一隔离二极管与第二隔离二极管两者之中任意一个的输出端为高电平时，从公共端输出高电平；两者的输出端都为低电平时，从公共端输出低电平。

作为一种改进方案，所述第一信号是高电平信号，所述第二信号是低电平信号。

作为一种改进方案，所述开关管为N-MOS型开关管。

在一个具体的应用实例中，本发明提供一种高效率N型开关管隔离驱动装置，其包括隔离变压器、第一隔离二极管、第二隔离二极管、第三隔离二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、三极管、电容；

其中，所述隔离变压器输入端的同名端和异名端，对应与PWM脉宽调制电路的第一输出端和第二输出端连接，以接受脉宽调制信号而在该隔离变压器输出端得到高电平或低电平向开关管输出，以对应驱动该开关管导通或关断；

所述第一隔离二极管，连接在所述隔离变压器输出端第一绕组的同名端与N型的开关管的栅极之间，实现对所述隔离变压器输出电压的隔离并向所述开关管输出使其导通的高电平或使其关断的低电平；

所述第二隔离二极管，连接在所述隔离变压器输出端第二绕组的异名端与所述开关管的栅极之间，实现对所述隔离变压器输出电压的隔离并向所述开关管输出使其导通的高电平或使其关断的低电平；

所述开关管的源极经由所述电容、所述第三隔离二极管、所述第三电阻，连接至所述三极管的基极；所述三极管的发射极连接至所述电容与第三隔离二极管之间；所述三极管的集电极连接至所述开关管的栅极；从而在所述开关管的关断瞬间，通过该开关管栅极和源极带有的结电容为所述电容进行充电；并在所述开关管关断以后，由所述电容提供的电压驱动所述三极管导通，形成使所述开关管的结电容电压加速通过所述三极管、第三隔离二极管和第二电阻进行泄放的回路；