[实用新型]一种带驱动变压器的隔离驱动电路

说明书

本实用新型公开了一种带驱动变压器的隔离驱动电路，隔离驱动电路包括隔离耦合单元、供电单元、逻辑取反单元和驱动开关单元，隔离耦合单元、供电单元、逻辑取反单元和驱动开关单元按照指定方向依次连接；隔离耦合单元由并联的电容C1和电阻R1以及一驱动变压器组成，且驱动变压器与电容C1串联连接；隔离耦合单元用于输入隔离驱动电路所需的隔离驱动信号，隔离驱动信号经由驱动变压器传递至供电单元；供电单元为逻辑取反单元提供电源；逻辑取反单元接收隔离驱动信号并输出关断信号至驱动开关单元，驱动开关单元根据关断信号的类型执行开启和关闭；本实用新型可加快驱动关断速度，提高电路整体效率。

技术领域

本实用新型属于电路设计技术领域，具体涉及一种带驱动变压器的隔离驱动电路。

背景技术

随着电力电子技术的不断发展，开关电源也是不断朝着小型化，高效化的方向发展；而功率管及其驱动电路是开关电源的重要组成部分，对驱动电路也有越来越高的设计要求。一般在很多场合需要将PWM驱动信号和功率管进行隔离，一般有以下几种方式：

（1）光耦隔离，开关频率受限制，同时需要额外供电。

（2）芯片磁隔离，价格较高，同时需要额外供电。

（3）驱动变压器隔离，无需额外供电，价格最低，驱动电路简单，但驱动速度不理想，同时驱动电路自身损耗较高。

结合图4，图示为现有的常规带驱动变压器的隔离驱动电路的电路结构组成图示意；具体内容可参阅专利（专利号为1614863A），从图示中可知，该电路包含四个单元，隔离耦合单元（1），自给电源（2）和放大单元（4），还包括前置单元。其中隔离耦合单元（1）将原边的驱动通过驱动变压器传递到副边，自给电源（2）给放大单元（4）提供工作能量，前置单元（3）的作用是对隔离耦合单元（1）输出的信号进行幅值处理，放大单元（4）将接收到的PWM信号加以放大。该电路最大的优点是可以结构较简单，并且可以工作在驱动占空比变化较大的电路中；但该电路前置单元（3）有着较大的损耗；同时受限于该损耗，在实际应用中难以取得陡峭的上升沿和下降沿，其中下降沿较为关键，较长的关断时间会导致更大的开关损耗从而降低电路的效率。

具体的，一般MOS驱动的时候需要10V以上的电压，假设驱动电压为12V，50%的占空比，采用图4所示的带驱动变压器的隔离驱动电路，这时候Vi3实际上是幅值为+-12V的电压。而VO3最小电压为-0.7V（假设D3压降为0.7V），则有一半的时间，加在R1上的电压为-11.3V。R1一般使用贴片电阻，当R1取值太小的时候上面的损耗会很大，降低电路整体的效率并且存在热风险。而R1连接到放大单元（4）T1和T2的基极，较大的R1取值会限制了基极电流从而限制了最大放电电流，因而驱动的上升沿和下降沿无法获得理想的效果。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的驱动损耗较大以及开关速度比较慢的问题，本实用新型于提出一种带驱动变压器的隔离驱动电路；该隔离驱动电路用于50%占空比附近或者有正负半波波形对称的驱动，其结构较为简单，可以减小驱动电路损耗，同时加快驱动关断速度，提高电路整体效率；具体技术方案如下：

一种带驱动变压器的隔离驱动电路，所述隔离驱动电路包括隔离耦合单元、供电单元、逻辑取反单元和驱动开关单元，所述隔离耦合单元、供电单元、逻辑取反单元和驱动开关单元按照指定方向依次连接；其中，所述隔离耦合单元由并联的电容C1和电阻R1以及一驱动变压器组成，且所述驱动变压器与电容C1串联连接；所述隔离耦合单元用于输入所述隔离驱动电路所需的隔离驱动信号，所述隔离驱动信号经由所述驱动变压器传递至所述供电单元；所述供电单元所述逻辑取反单元提供电源；所述逻辑取反单元接收所述隔离驱动信号并输出关断信号至所述驱动开关单元，所述驱动开关单元根据所述关断信号的类型执行开启和关闭。

进一步的，所述供电单元由二级管D1、电阻R2和电容C2组成，所述二级管D1、电阻R2和电容C2串联连接且均与所述驱动变压器的副边并联连接。