CN206712660U - 一种自举驱动电路以及开关电源电路 - Google Patents
一种自举驱动电路以及开关电源电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206712660U CN206712660U CN201720334480.4U CN201720334480U CN206712660U CN 206712660 U CN206712660 U CN 206712660U CN 201720334480 U CN201720334480 U CN 201720334480U CN 206712660 U CN206712660 U CN 206712660U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mrow
- bridge arm
- magnetic bead
- switching power
- semiconductor switch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种自举驱动电路，应用于开关电源，开关电源包括串接在下桥臂的半导体开关器件回路的磁珠，且磁珠的第一端连接到开关电源中的上桥臂的半导体开关器件的第一端，其中，该自举驱动电路包括二极管、自举电容和第一电阻，二极管的正极连接于电压源的正极，二极管的负极连接于自举电容的第一端，自举电容的第二端经由第一电阻连接到磁珠的第一端。本实用新型通过在自举驱动回路上串联一个电阻，来加大自举驱动回路的充放电系数，进而避免了自举驱动电路电压异常偏高的问题。进一步地，通过将电阻和磁珠同时接入开关电源，可以有效地改善开关器件的高频谐振。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体开关器件技术领域，尤其涉及一种自举驱动电路以及开关电源电路。
背景技术
在半导体开关器件中，通常采用RCD(Residual Current Device，剩余电流装置)吸收电路来吸收高频谐振。通过RCD吸收电路可以调整器件固有的寄生电容，但很难将其完全消除。加大谐振电容或是调整RC滤波中电容、电阻都可以降低谐振频率，但最终都不能完全消除谐振现象。因此，在一些对EMC(Electro Magnetic Compatibility，电磁兼容性)要求较高的应用场合，对振荡频率有严格要求，通常会使用磁珠改善EMC性能。
在开关电源中，如桥式电路中，上桥臂的驱动一般都是浮地的，使用自举驱动技术是一种低成本的解决方案。自举驱动一般使用一个自举电容和一个二极管组成，自举电容驱动电压与浮地驱动参考地有很大关系，当引入磁珠用于EMC性能改善之后，自举驱动会产生驱动电压异常的问题。图1所示为现有技术中使用自举驱动电路的开关电源电路的示意图。如图1所示，当二极管D2导通，电流急剧变大，会在磁珠L1上产生一个电压降，导致HS点对地电压为负，又因为自举驱动回路上阻抗很低，充电速度快，会使自举电容上电压充高，在一些恶劣的工况可能是电压超过MOS(Metal Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体)管栅漏极耐压，损坏MOS管。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术当引入磁珠用于EMC性能改善之后，自举驱动会产生驱动电压异常的问题，提供一种自举驱动电路以及开关电源电路。
本实用新型为了达到上述目的，采用的技术方案是：一种自举驱动电路，应用于开关电源，所述开关电源包括串接在下桥臂的半导体开关器件回路的磁珠，且所述磁珠的第一端连接到所述开关电源中的上桥臂的半导体开关器件的第一端，所述自举驱动电路包括二极管、自举电容和第一电阻，所述二极管的正极连接于电压源的正极，所述二极管的负极连接于所述自举电容的第一端，所述自举电容的第二端经由所述第一电阻连接到所述磁珠的第一端。
优选地，自举驱动电压uC、所述第一电阻的第二端与所述磁珠的第一端的连接点处的负脉冲幅值uHS、所述自举电容的电容值c、所述第一电阻的阻值r和所述上桥臂的半导体开关器件管的栅极能承受的最大电压值u之间满足如下关系：
本实用新型还提供一种开关电源电路，包括电压源、自举驱动电路、上桥臂的半导体开关器件、下桥臂的半导体开关器件、磁珠，所述自举驱动电路包括二极管、自举电容和第一电阻，所述二极管的正极连接于所述电压源的正极，所述二极管的负极连接于所述自举电容的第一端，所述自举电容的第二端经由所述第一电阻连接到所述磁珠的第一端且连接到所述上桥臂的半导体开关器件的第一端，所述磁珠的第二端连接到所述下桥臂半导体开关器件的第一端，所述下桥臂半导体开关器件的第二端接地。
优选地，自举驱动电压uC、所述第一电阻的第二端与所述磁珠的第一端的连接点处的负脉冲幅值uHS、所述自举电容的电容值c、所述第一电阻的阻值r和所述上桥臂的半导体开关器件的栅极能承受的最大电压值u之间满足如下关系：
优选地，所述上桥臂的半导体开关器件的第二端与第二电阻和放大器连接，所述二极管的负极连接于所述放大器的第一输入端，所述自举电容的第二端连接于所述放大器的第二输入端，所述第二电阻连接于所述放大器的输出端和所述上桥臂的半导体开关器件的第二端之间。
优选地，所述下桥臂的半导体开关器件所在回路包括续流二极管，所述磁珠的第二端连接于所述续流二极管的负极，所述续流二极管的正极接地。
实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：本实用新型通过在自举驱动回路上串联一个电阻，来加大自举驱动回路的充放电系数，进而避免了自举驱动电路电压异常偏高的问题。进一步的，通过将电阻和磁珠同时接入开关电源，可以有效地改善开关器件的高频谐振。
附图说明
下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，在附图中：
图1所示为现有技术中使用自举驱动电路的开关电源电路的示意图。
图2所示为本发明一实施例提供的使用自举驱动电路的开关电源电路的示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例一
本实用新型提供一种自举驱动电路，应用于开关电源。如图2所示，所述开关电源包括串接在下桥臂的半导体开关器件回路的磁珠L1，且该磁珠L1的第一端连接到所述开关电源中的上桥臂的半导体开关器件U1的第一端，例如，如图2所示，半导体开关器件U1为MOS管，则磁珠L1的第一端连接到MOS管的源极；开关电源的输入电压Vin与外部电源输入连接，开关电源的输出电压Vout与使用该外部电源的外部器件连接。该自举驱动电路包括二极管D2、自举电容C1和第一电阻R1。所述二极管D2的正极连接于电压源Uc的正极，所述二极管D2的负极连接于所述自举电容C1的第一端，所述自举电容C1的第二端经由所述第一电阻R1连接到所述磁珠L1的第一端。上述半导体开关器件U1具体可为MOS管。
在开关电源中，可以通过串联磁珠降低开关器件的高频谐振，但若磁珠串联在下桥臂的半导体器件回路上，如L1，则在续流时电流变化剧烈的情况，在磁珠上会产生电压降，浮地参考点HS(所述第一电阻R1的第二端与所述磁珠L1的第一端的连接点)会出现一个负脉冲。上桥臂的开关器件使用自举驱动，在续流时刻，自举电容C1充电，因为浮地参考点有一个负脉冲，所以自举电容上的电压会异常偏高，偏高程度与磁珠L1的电压降成正比(磁珠特性和电流大小有关)。本实用新型通过在自举电容回路上串联第一电阻R1，加大自举驱动回路的充放电常数，避开负脉冲。
进一步地，自举驱动电压uC、所述第一电阻R1的第二端与所述磁珠L1的第一端的连接点处的负脉冲幅值uHS、所述自举电容的电容值c、所述第一电阻的阻值r和所述上桥臂的半导体开关器件U1的栅极能承受的最大电压值u之间满足如下关系：
本实用新型通过在自举驱动回路上串联一个电阻，来加大自举驱动回路的充放电系数，进而避免了自举驱动电路电压异常偏高的问题。
实施例二
本实用新型提供一种开关电源。如图2所示，包括电压源Uc、自举驱动电路、上桥臂的半导体开关器件U1、下桥臂的半导体开关器件、磁珠L1。该自举驱动电路包括二极管D2、自举电容C1和第一电阻R1。所述二极管D2的正极连接于所述电压源Uc的正极，所述二极管D2的负极连接于所述自举电容C1的第一端，所述自举电容C1的第二端经由所述第一电阻R1连接到所述磁珠L1的第一端且连接到所述上桥臂的半导体开关器件U1的第一端，例如，如图2所示，半导体开关器件U1为MOS管，则磁珠L1的第一端连接到MOS管的源极；所述磁珠L1的第二端连接到所述下桥臂半导体开关器件的第一端，所述下桥臂半导体开关器件的第二端接地。
在开关电源中，可以通过串联磁珠降低开关器件的高频谐振，但若磁珠串联在下桥臂的半导体器件回路上，如L1，则在续流时电流变化剧烈的情况，在磁珠上会产生电压降，浮地参考点(所述第一电阻R1的第二端与所述磁珠L1的第一端的连接点)会出现一个负脉冲。上桥臂的开关器件使用自举驱动，在续流时刻，自举电容C1充电，因为浮地参考点有一个负脉冲，所以自举电容上的电压会异常偏高，偏高程度与磁珠L1的电压降成正比(磁珠特性和电流大小有关)。本实用新型通过在自举电容回路上串联第一电阻R1，加大自举驱动回路的充放电常数，避开负脉冲。
进一步地，上桥臂的半导体开关器件U1的第二端与第二电阻R2和放大器A连接。所述二极管D2的负极连接于所述放大器A的第一输入端，所述自举电容C1的第二端连接于所述放大器A的第二输入端，所述第二电阻R2连接于所述放大器A的输出端和所述上桥臂的半导体开关器件U1的第二端之间。具体地，上桥臂的半导体开关器件U1的第二端为控制端，例如，上桥臂的半导体开关器件U1为MOS管，则第二电阻R2连接于所述放大器A的输出端和上桥臂的半导体开关器件U1的栅极之间。
进一步地，所述下桥臂的半导体开关器件所在回路包括续流二极管D1，所述磁珠L1的第二端连接于所述续流二极管D1的负极，所述续流二极管D1的正极接地。
进一步地，自举驱动电压uC、所述第一电阻R1的第二端与所述磁珠的第一端的连接点处的负脉冲幅值uHS、所述自举电容的电容值c、所述第一电阻R1的阻值r和所述上桥臂的半导体开关器件U1的栅极能承受的最大电压值u之间满足如下关系：
本实用新型通过在自举驱动回路上串联一个电阻，来加大自举驱动回路的充放电系数，进而避免了自举驱动电路电压异常偏高的问题。进一步的，通过将电阻和磁珠同时接入开关电源，可以有效地改善开关器件的高频谐振。
以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种自举驱动电路，应用于开关电源，所述开关电源包括串接在下桥臂的半导体开关器件回路的磁珠，且所述磁珠的第一端连接到所述开关电源中的上桥臂的半导体开关器件的第一端，其特征在于，所述自举驱动电路包括二极管、自举电容和第一电阻，所述二极管的正极连接于电压源的正极，所述二极管的负极连接于所述自举电容的第一端，所述自举电容的第二端经由所述第一电阻连接到所述磁珠的第一端。
2.根据权利要求1所述的自举驱动电路，其特征在于，自举驱动电压uC、所述第一电阻的第二端与所述磁珠的第一端的连接点处的负脉冲幅值uHS、所述自举电容的电容值c、所述第一电阻的阻值r和所述上桥臂的半导体开关器件的栅极能承受的最大电压值u之间满足如下关系：
<mrow>
<mi>u</mi>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>u</mi>
<mi>C</mi>
</msub>
<mo>+</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>u</mi>
<mi>C</mi>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>u</mi>
<mrow>
<mi>H</mi>
<mi>S</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>&lsqb;</mo>
<mn>1</mn>
<mo>-</mo>
<msup>
<mi>e</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mo>-</mo>
<mfrac>
<mi>t</mi>
<mrow>
<mi>r</mi>
<mi>c</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mo>)</mo>
</mrow>
</msup>
<mo>&rsqb;</mo>
<mo>.</mo>
</mrow>
3.一种开关电源电路，包括电压源、自举驱动电路、上桥臂的半导体开关器件、下桥臂的半导体开关器件、磁珠，其特征在于，所述自举驱动电路包括二极管、自举电容和第一电阻，所述二极管的正极连接于所述电压源的正极，所述二极管的负极连接于所述自举电容的第一端，所述自举电容的第二端经由所述第一电阻连接到所述磁珠的第一端且连接到所述上桥臂的半导体开关器件的第一端，所述磁珠的第二端连接到所述下桥臂半导体开关器件的第一端，所述下桥臂半导体开关器件的第二端接地。
4.根据权利要求3所述的开关电源电路，其特征在于，自举驱动电压uC、所述第一电阻的第二端与所述磁珠的第一端的连接点处的负脉冲幅值uHS、所述自举电容的电容值c、所述第一电阻的阻值r和所述上桥臂的半导体开关器件的栅极能承受的最大电压值u之间满足如下关系：
<mrow>
<mi>u</mi>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>u</mi>
<mi>C</mi>
</msub>
<mo>+</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>u</mi>
<mi>C</mi>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>u</mi>
<mrow>
<mi>H</mi>
<mi>S</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>&lsqb;</mo>
<mn>1</mn>
<mo>-</mo>
<msup>
<mi>e</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mo>-</mo>
<mfrac>
<mi>t</mi>
<mrow>
<mi>r</mi>
<mi>c</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mo>)</mo>
</mrow>
</msup>
<mo>&rsqb;</mo>
<mo>.</mo>
</mrow>
5.根据权利要求3所述的开关电源电路，其特征在于，所述上桥臂的半导体开关器件的第二端与第二电阻和放大器连接，所述二极管的负极连接于所述放大器的第一输入端，所述自举电容的第二端连接于所述放大器的第二输入端，所述第二电阻连接于所述放大器的输出端和所述上桥臂的半导体开关器件的第二端之间。
6.根据权利要求3所述的开关电源电路，其特征在于，所述下桥臂的半导体开关器件所在回路包括续流二极管，所述磁珠的第二端连接于所述续流二极管的负极，所述续流二极管的正极接地。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720334480.4U CN206712660U (zh) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | 一种自举驱动电路以及开关电源电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720334480.4U CN206712660U (zh) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | 一种自举驱动电路以及开关电源电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206712660U true CN206712660U (zh) | 2017-12-05 |
Family
ID=60468495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720334480.4U Active CN206712660U (zh) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | 一种自举驱动电路以及开关电源电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206712660U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114046376A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-02-15 | 浙江工业大学 | 一种基于电容自举技术的电磁开关阀驱动电路及方法 |
-
2017
- 2017-03-31 CN CN201720334480.4U patent/CN206712660U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114046376A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-02-15 | 浙江工业大学 | 一种基于电容自举技术的电磁开关阀驱动电路及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101944715B (zh) | 负载短路保护电路 | |
| CN104518654B (zh) | 高压启动电路 | |
| CN201590755U (zh) | 栅极浮置及电平转换的功率mos管栅极驱动电路 | |
| CN103532353B (zh) | 具有高负电压的自举供电mosfet/igbt驱动线路 | |
| CN101895281B (zh) | 一种开关电源的新型mos管驱动电路 | |
| CN103199677A (zh) | 单路隔离型mosfet驱动电路 | |
| CN206807279U (zh) | 一种桥式驱动电路 | |
| CN206559229U (zh) | 一种开关式缓启动电路 | |
| CN105048791A (zh) | 功率管控制***和用于开关电源的外置功率管驱动电路 | |
| CN110165872A (zh) | 一种开关控制电路及其控制方法 | |
| CN108429445A (zh) | 一种应用于电荷泵的软启动电路 | |
| CN206712660U (zh) | 一种自举驱动电路以及开关电源电路 | |
| CN205249037U (zh) | 开关三极管的自供电电路、led驱动模块及集成电路 | |
| CN108900076A (zh) | 逆变器上桥驱动电路 | |
| CN203504407U (zh) | Igbt驱动电路和电压力锅 | |
| CN108631575A (zh) | 一种应用于开关电源的软启动电路 | |
| CN104811019A (zh) | 自适应新型软开关全桥电路驱动方法及全桥驱动电路 | |
| CN101572491B (zh) | 开关电源电路及其运作方法 | |
| CN116191627A (zh) | 一种充电器供电电路 | |
| CN207304498U (zh) | 一种逆e类功率放大电路 | |
| CN207283501U (zh) | 一种逆e类功率放大电路 | |
| CN208024495U (zh) | 一种具有缓通断功能的汽车点火驱动电路 | |
| CN114447899B (zh) | 一种用于无线充电***倍压启动自适应保护电路及方法 | |
| CN103354415B (zh) | 一种用于防反接的n沟道mos管栅极悬浮驱动电路 | |
| CN202121561U (zh) | 一种开关电源的新型mos管驱动电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 215000 52 tianedang Road, Yuexi, Wuzhong District, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee after: Suzhou Huichuan United Power System Co.,Ltd. Address before: 215000 52 tianedang Road, Yuexi, Wuzhong District, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee before: SUZHOU HUICHUAN UNITED POWER SYSTEM Co.,Ltd. |