[发明专利]一种基于数字调幅技术的频谱搬移MOS驱动电路与方法

说明书

本发明公开了一种基于数字调幅技术的频谱搬移MOS驱动电路与方法，涉及开关电源驱动领域，包括调制模块、高频变压器、解调模块和开关模块。通过将输入信号加载到倍频信号上的方式，实现了输入信号频谱向高频段移动的目的，从而减小了对耦合变压器线圈的需求，减小了开关电源整体的占用体积，同时利用整流模块，使得无论输入信号输入的是高电平还是低电平，都能保持开关模块输入端输入的是高电平，保证开关模块不因输入信号电平的变换而导致导通状态的改变。

技术领域

本发明涉及开关电源驱动领域，具体涉及一种基于数字调幅技术的频谱搬移MOS驱动电路与方法。

背景技术

伺服驱动器是现代运动控制中的重要组成部分，被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中，而随着科技的进步，人们对伺服驱动器的要求越来越高。而用于伺服驱动器的开关电源，由于伺服驱动器功率大、频率高的特性，传统的耦合开关电源往往需要很大的耦合变压器来实现驱动信号的传递。这无疑造成伺服驱动器开关设备占用非常大的空间，对于耦合变压器的后期维护也非常困难，同时对于开关信号的响应不够迅速，容易造成安全事故。

现有技术中，如公开号为CN109417351A的中国专利，公开了一种伺服驱动器开关电源及伺服驱动器，其通过其所述的开关电源，为伺服驱动器提供较优调整率的多路不同电压直流电源的同时，减少电磁干扰，但并未解决开关电源体积占用大的问题。

发明内容

为了减小伺服驱动器开关电源中耦合变压器的体积，从而减小开关电源的整体体积，本发明提出了一种基于数字调幅技术的频谱搬移MOS驱动电路，包括调制模块、高频变压器、解调模块和开关模块，其中：

调制模块，用于在接收输入信号后将输入信号的频谱搬移至倍频信号上得到高频信号，并通过输出端将高频信号传输至高频变压器前级；

高频变压器，用于将高频信号耦合至高频电压器后级；

解调模块，用于将高频信号中的输入信号解调得到输出信号，并通过输出端将输出信号传输至开关模块；

开关模块，用于在接收到的输出信号为高电平时导通，并在接收到的输出信号为空时关断。

进一步地，所述调制模块包括第一触发芯片，含有第一引脚至第五引脚，其中：

第一引脚空置；第二引脚通过第二电容接地；第三引脚接地；第四引脚同时连接第四电阻的一端、第七电阻的一端和第四MOS管的栅极，所述第四电阻另一端接第二引脚，第七电阻另一端接地，第四MOS管的源极同时接地和第五稳压二极管的负极，第四MOS管的漏极作为调制模块输出端，所述第五稳压二极管的正极接第四MOS管的漏极；第五引脚通过第三电容接地，同时通过第五电阻作为驱动信号输入端。

进一步地，所述高频变压器包含第一引脚至第四引脚，其中：

第一引脚作为高频信号输入端连接调制模块输出端；第二引脚接正向电源；第三引脚和第四引脚分别对应与第二引脚和第一引脚。

进一步地，所述解调模块包含有第一串联二极管至第三串联二极管，所述串联二极管由两个正负极串联的二极管组成，包括输入端、输出端和串联端，其中：

所述第一串联二极管的输入端连接高频变压器的第四引脚，输出端连接第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端同时连接第二三极管的发射极和第三三极管的集电极，并作为解调模块的输出端；

所述第二串联二极管的串联端连接高频变压器的第三引脚，输出端同时连接第一串联二极管的串联端、第二电阻的一端和第二三极管的基极，输入端连接第二电阻的另一端、第二三极管的集电极和第三三极管的基极；

所述第三串联二极管的输出端连接高频变压器的第四引脚，串联段连接第二串联二极管的输入端，输入端同时连接第三三极管的发射极和第一电容的一端，所述第一电容的另一端接地。