[实用新型]一种变压器隔离式驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别是一种变压器隔离式驱动电路。

背景技术

开关管的隔离驱动对电源产品的性能、控制系统的抗干扰、甚至一些电路拓扑的应用等产品设计方案的实现都有着重要的意义，现有技术中的隔离驱动有这几种方式：专用的隔离驱动集成IC、光耦隔离驱动等，但这些隔离驱动方式都存在着一些缺陷和不足之处，如：1、驱动集成IC外围电路复杂，成本高，不利于降低产品成本；2、光耦隔离驱动受限于光耦转化速率，不适合用于高频驱动信号场合；若选用高速光耦，则增加产品成本；且在温度变化时输出容易发生漂移。

发明内容

为解决现有技术中开关管隔离驱动的缺陷和问题，提供一种变压器隔离式驱动电路。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明的变压器隔离式驱动电路的驱动信号经两级图腾柱电路放大，提高驱动能力；后经过电容隔直，将驱动信号直流成分滤除，防止变压器磁芯饱和；变压器对驱动信号放大后经过电容-二极管补偿网络，将驱动信号还原为所需幅值的信号，达到驱动信号高占空比下的不降幅传输。

所述电路的变压器采用EP 13 PC40材质磁芯，且采用了次级平行绕法，减小初级耦合至变压器磁芯高频干扰，改善高频下驱动波形的纯净度。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的变压器隔离式驱动电路在IGBT隔离驱动领域具有很宽广的适用性，工作频率可达1MHz，驱动电压及电流可自由设计，完全覆盖了市面上主流IGBT隔离驱动需要；其可与原始驱动信号同步，且解决了传统变压器驱动方案存在的高占空比信号传输时的降幅问题；具有元件少、简单易用、寿命长、抗干扰性强、隔离电压高、高速度、成本低等优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的变压器隔离式驱动电路作进一步说明。

图1为本发明的变压器隔离式驱动电路的电路示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的变压器隔离式驱动电路的驱动信号经两级图腾柱电路放大，提高驱动能力；后经过电容隔直，将驱动信号直流成分滤除，防止变压器磁芯饱和；变压器对驱动信号放大后经过电容-二极管补偿网络，将驱动信号还原为所需幅值的信号，达到驱动信号高占空比下的不降幅传输。电路中的变压器采用EP 13 PC40材质磁芯，且采用了次级平行绕法，减小初级耦合至变压器磁芯高频干扰，改善高频下驱动波形的纯净度。

如图1所示，控制芯片发出的驱动方波Vi为Q1、Q2提供开关信号；Q1导通时，VCC经过Q1集电极到发射极，作为Q3、Q4的驱动信号；Q3、Q4根据开关管所需驱动电流，选用相应最大集电极电流IC及功率PD的三极管；这样当Q3导通时，VCC经过Q3提供驱动信号的高电平，提高了驱动电流，且Vi与Vo同相位，实现了驱动信号的同步传递。Vo再送到变压器进行电气隔离传输，并根据需要进行必要的驱动电平转换。如果控制芯片发出的驱动信号Vi驱动能力较强，可以省略Q1、Q2部分，只用一级图腾柱电路即可。

如图1所示，Vo经过C1电容隔直后输入到变压器初级，经变压器变比放大后，将驱动信号传递到次级的电容-二极管网络。电容与二极管的作用是：当变压器副边上负下正时，Vs(变压器副边电压)通过二极管的阳极到阴极给电容充电，充电电压等于Vs-Vd(稳压管压降)；当变压器副边上正下负时，Vs+(Vs-Vd)一起加到后级开关管的G极，这样就实现了将宽范围的占空比的驱动信号，不降幅的传递到所需驱动的开关管。

综上所述，与现有技术相比，本发明的变压器隔离式驱动电路在IGBT隔离驱动领域具有很宽广的适用性，工作频率可达1MHz，驱动电压及电流可自由设计，完全覆盖了市面上主流IGBT隔离驱动需要；其可与原始驱动信号同步，且解决了传统变压器驱动方案存在的高占空比信号传输时的降幅问题；具有元件少、简单易用、寿命长、抗干扰性强、隔离电压高、高速度、成本低等优点

根据本发明的实施例已对本发明进行了说明性而非限制性的描述，但应理解，在不脱离由权利要求所限定的相关保护范围的情况下，本领域的技术人员可以做出变更或修改。