專利名稱：一種用于igbt的驅(qū)動(dòng)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源領(lǐng)域，更具體的說，是涉及一種用于IGBT的驅(qū)動(dòng)電源。
背景技術(shù)：
隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，開關(guān)電源被廣泛的應(yīng)用在計(jì)算機(jī)、電力設(shè)備、儀器儀表、LED照明、醫(yī)療器械、軍工設(shè)備等領(lǐng)域?，F(xiàn)有技術(shù)中，常用電源的電路結(jié)構(gòu)中包括有功率級(jí)電路、控制電路和給控制電路供電的偏置電壓電路，控制電路接收所述偏置電壓電路提供的滿足要求的偏置電壓后開始工作，并且控制功率級(jí)電路中的開關(guān)管的開關(guān)動(dòng)作，進(jìn)而保證所述功率級(jí)電路輸出穩(wěn)定的電壓。如圖I所示，所述功率級(jí)電路包括有一磁性元件(如變壓器)，偏置電壓電路通過變壓器副邊輔助繞組與所述磁性元件進(jìn)行耦合以獲得所需要的偏置電壓，進(jìn)而對(duì)輸出電壓進(jìn)行·調(diào)節(jié)，然而輔助繞組勢(shì)必造成整個(gè)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占用PCB的面積大且耗損高。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種用于IGBT的驅(qū)動(dòng)電源，以克服現(xiàn)有技術(shù)中IGBT驅(qū)動(dòng)電源需要變壓器副邊輔助繞組帶來的電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占用面積大的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種用于IGBT的驅(qū)動(dòng)電源，包括EMC電路、啟動(dòng)保護(hù)電路、突波吸收電路、主控電路、功率電路、開關(guān)變壓器，所述EMC電路用于對(duì)輸入交流電進(jìn)行濾波；所述啟動(dòng)保護(hù)電路的輸入端與所述EMC電路的第一輸出端相連，用來設(shè)置啟動(dòng)電壓；所述突波吸收電路的第一端與所述EMC電路的第一輸出端以及所述開關(guān)變壓器的第二端相連，用于吸收尖峰電壓；所述主控電路的第一端與所述啟動(dòng)保護(hù)電路的第一輸出端相連，第二端與所述啟動(dòng)保護(hù)電路的第二輸出端相連，第三端分別與所述EMC電路的第二輸入端、所述啟動(dòng)保護(hù)電路的第三輸出端以及所述功率電路的第一端相連，第四端與所述功率電路的第二端相連，第五端與所述功率電路的第三端相連，第六端分別與所述功率電路的第四端、所述突波吸收電路的第二端以及所述開關(guān)變壓器的第一端相連，用于比較預(yù)設(shè)電壓與所述功率電路采樣電壓的大小，并產(chǎn)生PWM信號(hào)控制所述功率電路中的開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷。優(yōu)選的，所述EMC電路包括第一電容以及第二電容，所述第一電容與所述第二電容并聯(lián)，其公共端分別作為所述EMC電路的第一輸出
端以及第二輸出端。優(yōu)選的，所述啟動(dòng)保護(hù)電路包括第一電阻、第二電阻以及第五電容，所述第一電阻的第一端與所述EMC電路的第一輸出端相連，所述第一電阻的第二端與所述第二電阻的第一端相連，所述第二電阻的第二端與所述EMC電路的第二輸出端相連，所述第二電阻的第一端作為所述啟動(dòng)保護(hù)電路的第一輸出端，所述第五電容的第一端以及第二端依次作為所述保護(hù)啟動(dòng)電路的第二輸出端以及第三輸出端。優(yōu)選的，所述突波吸收電路包括第三電阻、第三電容以及第一二極管，所述第三電阻的第一端與所述第三電容的第一端相連，且作為所述突波吸收電路的第一端，所述第三電阻的第二端分別與所述第三電容的第二端以及所述第一二極管的陰極相連，所述第一二極管的陽極作為所述突波吸收電路的第二端。優(yōu)選的，所述主控電路包括主控芯片、第四電阻以及第五電阻，所述主控芯片的EN端、S端、GND端、ISEN端、G端、VIN端依次作為所述主控電路的第一端、第二端、第三端、第四端、第七端，所述主控芯片的VREF端通過所述第四電阻與所述啟動(dòng)保護(hù)電路的第三輸入端相連，所述主控電路的FB端與所述第五電阻的第一端相連，所述第五電阻的第二端作為所述主控電路的第六端。 優(yōu)選的，所述功率電路包括第一開關(guān)管以及第六電阻，所述第六電阻的第一端作為所述功率電路的第一端，所述第六電阻的第二端與所述第一開關(guān)管的源極相連，且作為所述功率電路的第二端，所述第一開關(guān)管的柵極作為所述功率電路的第三端，所述第一開關(guān)管的漏極作為所述功率電路的第四端。優(yōu)選的，還包括至少一條輸出電路，每條輸出電路包括二極管D201、電容C201、電容C202、電容C203、穩(wěn)壓二極管DZ21、電阻R21，所述二極管D201的陽極與變壓器的副邊同名端相連，所述二極管D201的陰極分別與所述電容C201的第一端、所述電容C202的第一端以及所述穩(wěn)壓二極管DZ21的陰極相連，且作為所述輸出電路的輸出正端；所述變壓器的副邊異名端分別與所述電容C201的第二端、所述電容C203的第一端以及所述電阻R21的第一端相連，且作為所述輸出電路的輸出負(fù)端；所述電容C203的第二端分別與所述電阻R21的第二端以及所述穩(wěn)壓二極管ZD21的陽極相連，且作為所述輸出電路的輸出地端。經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種用于IGBT的驅(qū)動(dòng)電源，包括EMC電路、啟動(dòng)保護(hù)電路、突波吸收電路、主控電路、功率電路、開關(guān)變壓器，其中，EMC電路用于對(duì)輸入交流電進(jìn)行濾波，啟動(dòng)保護(hù)電路用來設(shè)置啟動(dòng)電壓，突波吸收電路用于吸收尖峰電壓，主控電路用于比較預(yù)設(shè)電壓與所述功率電路采樣電壓的大小，并產(chǎn)生PWM信號(hào)控制所述功率電路中的開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷。本發(fā)明提供的驅(qū)動(dòng)電源采用變壓器原邊反饋的方式，不需要通過變壓器副邊輔助繞組與所述磁性元件進(jìn)行耦合，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，占用PCB面積小。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。圖I為現(xiàn)有技術(shù)中驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于IGBT的驅(qū)動(dòng)電源的電路結(jié)構(gòu)圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的驅(qū)動(dòng)電源中輸出電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于IGBT的驅(qū)動(dòng)電源的具體實(shí)現(xiàn)圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。請(qǐng)參閱附圖1，為現(xiàn)有技術(shù)中開關(guān)電源的電路原理圖，以功率級(jí)電路為單級(jí)反激式變換器電路為例，所述開關(guān)電源電路包括整流橋101、濾波電路102、變壓器103、偏置電壓電路104、控制電路105以及第一開關(guān)管Ql。其工作原理為外接交流電AC經(jīng)過整流橋101以及濾波電路102的處理后，輸入到變壓器103的原邊同名端，變壓器103的原邊異名端通 過第一開關(guān)管Ql與地相連。其中，偏置電壓電路104為控制電路105供電以保證該控制電路105輸出一控制信號(hào)來控制第一開關(guān)管Ql的導(dǎo)通和關(guān)斷的狀態(tài)，進(jìn)而保證變壓器103的副邊輸出穩(wěn)定的電壓供給負(fù)載。其中，開關(guān)電源中的偏置電壓電路104是通過其中的變壓器副邊輔助繞組對(duì)變壓器103的原邊繞組進(jìn)行耦合以獲得電能，所述電能存儲(chǔ)在所述偏置電壓電路104的電容中，所述電容兩端的電壓作為偏置電壓供給控制電路105，但是其輔助繞組的體積較大且耗損高。針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于IGBT的驅(qū)動(dòng)電源，包括EMC電路10、啟動(dòng)保護(hù)電路20、突波吸收電路30、主控電路40、功率電路50、開關(guān)變壓器60，其中，所述EMC電路用于對(duì)輸入交流電進(jìn)行濾波；所述啟動(dòng)保護(hù)電路的輸入端與所述EMC電路的第一輸出端相連，用來設(shè)置啟動(dòng)電壓；所述突波吸收電路的第一端與所述EMC電路的第一輸出端以及所述開關(guān)變壓器的第二端相連，用于吸收尖峰電壓。所述主控電路的第一端與所述啟動(dòng)保護(hù)電路的第一輸出端相連，第二端與所述啟動(dòng)保護(hù)電路的第二輸出端相連，第三端分別與所述EMC電路的第二輸入端、所述啟動(dòng)保護(hù)電路的第三輸出端以及所述功率電路的第一端相連，第四端與所述功率電路的第二端相連，第五端與所述功率電路的第三端相連，第六端分別與所述功率電路的第四端、所述突波吸收電路的第二端以及所述開關(guān)變壓器的第一端相連，用于比較預(yù)設(shè)電壓與所述功率電路采樣電壓的大小，并產(chǎn)生PWM信號(hào)控制所述功率電路中的開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷。本發(fā)明實(shí)施例中的IGBT驅(qū)動(dòng)電源，采用了變壓器原邊反饋的方式，省去了變壓器副邊輔助繞組及光耦隔離電路，使得電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電路器件較少。具體的，本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用于IGBT的驅(qū)動(dòng)電源中各個(gè)組成電路的具體電路結(jié)構(gòu)，其連接關(guān)系如下所述EMC電路包括第一電容以及第二電容，所述第一電容與所述第二電容并聯(lián)，其公共端分別作為所述EMC電路的第一輸出端以及第二輸出端。所述啟動(dòng)保護(hù)電路包括第一電阻、第二電阻以及第五電容，所述第一電阻的第一端與所述EMC電路的第一輸出端相連，所述第一電阻的第二端與所述第二電阻的第一端相連，所述第二電阻的第二端與所述EMC電路的第二輸出端相連，所述第二電阻的第一端作為所述啟動(dòng)保護(hù)電路的第一輸出端，所述第五電容的第一端以及第二端依次作為所述保護(hù)啟動(dòng)電路的第二輸出端以及第三輸出端。所述突波吸收電路包括第三電阻、第三電容以及第一二極管，所述第三電阻的第一端與所述第三電容的第一端相連，且作為所述突波吸收電路的第一端，所述第三電阻的第二端分別與所述第三電容的第二端以及所述第一二極管的陰極相連，所述第一二極管的陽極作為所述突波吸收電路的第二端。所述主控電路包括主控 芯片、第四電阻以及第五電阻，所述主控芯片的EN端、S端、GND端、ISEN端、G端、VIN端依次作為所述主控電路的第一端、第二端、第三端、第四端、第七端，所述主控芯片的VREF端通過所述第四電阻與所述啟動(dòng)保護(hù)電路的第三輸入端相連，所述主控電路的FB端與所述第五電阻的第一端相連，所述第五電阻的第二端作為所述主控電路的第六端。所述功率電路包括第一開關(guān)管以及第六電阻，所述第六電阻的第一端作為所述功率電路的第一端，所述第六電阻的第二端與所述第一開關(guān)管的源極相連，且作為所述功率電路的第二端，所述第一開關(guān)管的柵極作為所述功率電路的第三端，所述第一開關(guān)管的漏極作為所述功率電路的第四端。請(qǐng)參閱圖3，本發(fā)明提供的一種應(yīng)用于IGBT的驅(qū)動(dòng)電源還包括至少一條輸出電路，每條輸出電路包括二極管D201、電容C201、電容C202、電容C203、穩(wěn)壓二極管DZ21、電阻R21，所述二極管D201的陽極與變壓器的副邊同名端相連，所述二極管D201的陰極分別與所述電容C201的第一端、所述電容C202的第一端以及所述穩(wěn)壓二極管DZ21的陰極相連，且作為所述輸出電路的輸出正端；所述變壓器的副邊異名端分別與所述電容C201的第二端、所述電容C203的第一端以及所述電阻R21的第一端相連，且作為所述輸出電路的輸出負(fù)端；所述電容C203的第二端分別與所述電阻R21的第二端以及所述穩(wěn)壓二極管ZD21的陽極相連，且作為所述輸出電路的輸出地端。結(jié)合上述電路的具體連接關(guān)系，如圖4所示，對(duì)本發(fā)明提供的驅(qū)動(dòng)電源的工作原理進(jìn)行說明EMC電路對(duì)輸入的交流電進(jìn)行濾波處理，使得輸入電壓平穩(wěn)，通過電阻Rl和R2串聯(lián)組成的分壓電路對(duì)輸入電壓進(jìn)行分壓，本發(fā)明中，還可以通過對(duì)采樣電阻R2上的電壓與主控芯片ICl中的電壓門限值VREF進(jìn)行比較來確定最低啟動(dòng)電壓并通過主控芯片ICl內(nèi)部的恒流源對(duì)電容C5充電來設(shè)置軟啟動(dòng)時(shí)間。同時(shí)，主控芯片ICl的VCC端通過電容C4接地，進(jìn)行濾波。主控芯片ICl通過用于比較預(yù)設(shè)電壓與所述功率電路采樣電壓的大小，并產(chǎn)生PWM信號(hào)控制所述功率電路中的開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷。其輸出電壓的大小由反饋電阻與參考電阻確定，計(jì)算公式如下Vom = — — X X VRrF
^ PS ^REF其中，Rfb為連接至變壓器原邊的反饋電阻，Rkef為參考電阻，Nps為變壓器的原副邊圈比，Veef為芯片內(nèi)部比較器的參考電壓。需要說明的是，本實(shí)施例中功率器件為M0SFET，但并不局限于此。綜上所述本發(fā)明提供了一種用于IGBT的驅(qū)動(dòng)電源，包括EMC電路、啟動(dòng)保護(hù)電路、突波吸收電路、主控電路、功率電路、開關(guān)變壓器，其中，EMC電路用于對(duì)輸入交流電進(jìn)行濾波，啟動(dòng)保護(hù)電路用來設(shè)置啟動(dòng)電壓，突波吸收電路用于吸收尖峰電壓，主控電路用于比較預(yù)設(shè)電壓與所述功率電路采樣電壓的大小，并產(chǎn)生PWM信號(hào)控制所述功率電路中的開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷。本發(fā)明提供的驅(qū)動(dòng)電源采用變壓器原邊反饋的方式，不需要通過變壓器副邊輔助繞組與所述磁性元件進(jìn)行耦合，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，占用PCB面積小。本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)于實(shí)施例提供的裝置而言，由于其與實(shí)施例提供的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。對(duì)所提供的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所提供的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍?！?br> 權(quán)利要求
1.一種用于IGBT的驅(qū)動(dòng)電源，其特征在于，包括EMC電路、啟動(dòng)保護(hù)電路、突波吸收電路、主控電路、功率電路、開關(guān)變壓器， 所述EMC電路用于對(duì)輸入交流電進(jìn)行濾波； 所述啟動(dòng)保護(hù)電路的輸入端與所述EMC電路的第一輸出端相連，用來設(shè)置啟動(dòng)電壓； 所述突波吸收電路的第一端與所述EMC電路的第一輸出端以及所述開關(guān)變壓器的第二端相連，用于吸收尖峰電壓； 所述主控電路的第一端與所述啟動(dòng)保護(hù)電路的第一輸出端相連，第二端與所述啟動(dòng)保護(hù)電路的第二輸出端相連，第三端分別與所述EMC電路的第二輸入端、所述啟動(dòng)保護(hù)電路的第三輸出端以及所述功率電路的第一端相連，第四端與所述功率電路的第二端相連，第五端與所述功率電路的第三端相連，第六端分別與所述功率電路的第四端、所述突波吸收電路的第二端以及所述開關(guān)變壓器的第一端相連，用于比較預(yù)設(shè)電壓與所述功率電路采樣電壓的大小，并產(chǎn)生PWM信號(hào)控制所述功率電路中的開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的驅(qū)動(dòng)電源，其特征在于，所述EMC電路包括第一電容以及第二電容， 所述第一電容與所述第二電容并聯(lián)，其公共端分別作為所述EMC電路的第一輸出端以及第二輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的驅(qū)動(dòng)電源，其特征在于，所述啟動(dòng)保護(hù)電路包括第一電阻、第二電阻以及第五電容， 所述第一電阻的第一端與所述EMC電路的第一輸出端相連,所述第一電阻的第二端與所述第二電阻的第一端相連，所述第二電阻的第二端與所述EMC電路的第二輸出端相連，所述第二電阻的第一端作為所述啟動(dòng)保護(hù)電路的第一輸出端，所述第五電容的第一端以及第二端依次作為所述保護(hù)啟動(dòng)電路的第二輸出端以及第三輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的驅(qū)動(dòng)電源，其特征在于，所述突波吸收電路包括第三電阻、第三電容以及第一二極管， 所述第三電阻的第一端與所述第三電容的第一端相連，且作為所述突波吸收電路的第一端，所述第三電阻的第二端分別與所述第三電容的第二端以及所述第一二極管的陰極相連，所述第一二極管的陽極作為所述突波吸收電路的第二端。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的驅(qū)動(dòng)電源，其特征在于，所述主控電路包括主控芯片、第四電阻以及第五電阻， 所述主控芯片的EN端、S端、GND端、ISEN端、G端、VIN端依次作為所述主控電路的第一端、第二端、第三端、第四端、第七端，所述主控芯片的VREF端通過所述第四電阻與所述啟動(dòng)保護(hù)電路的第三輸入端相連，所述主控電路的FB端與所述第五電阻的第一端相連，所述第五電阻的第二端作為所述主控電路的第六端。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的驅(qū)動(dòng)電源，其特征在于，所述功率電路包括第一開關(guān)管以及第六電阻， 所述第六電阻的第一端作為所述功率電路的第一端，所述第六電阻的第二端與所述第一開關(guān)管的源極相連，且作為所述功率電路的第二端，所述第一開關(guān)管的柵極作為所述功率電路的第三端，所述第一開關(guān)管的漏極作為所述功率電路的第四端。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的驅(qū)動(dòng)電源，其特征在于，還包括至少一條輸出電路，每條輸出電路包括二極管D201、電容C201、電容C202、電容C203、穩(wěn)壓二極管DZ21、電阻R21， 所述二極管D201的陽極與變壓器的副邊同名端相連，所述二極管D201的陰極分別與所述電容C201的第一端、所述電容C202的第一端以及所述穩(wěn)壓二極管DZ21的陰極相連，且作為所述輸出電路的輸出正端； 所述變壓器的副邊異名端分別與所述電容C201的第二端、所述電容C203的第一端以及所述電阻R21的第一端相 連，且作為所述輸出電路的輸出負(fù)端； 所述電容C203的第二端分別與所述電阻R21的第二端以及所述穩(wěn)壓二極管ZD21的陽極相連，且作為所述輸出電路的輸出地端。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于IGBT的驅(qū)動(dòng)電源，包括EMC電路、啟動(dòng)保護(hù)電路、突波吸收電路、主控電路、功率電路、開關(guān)變壓器，其中，EMC電路用于對(duì)輸入交流電進(jìn)行濾波，啟動(dòng)保護(hù)電路用來設(shè)置啟動(dòng)電壓，突波吸收電路用于吸收尖峰電壓，主控電路用于比較預(yù)設(shè)電壓與所述功率電路采樣電壓的大小，并產(chǎn)生PWM信號(hào)控制所述功率電路中的開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷。本發(fā)明提供的驅(qū)動(dòng)電源采用變壓器原邊反饋的方式，不需要通過變壓器副邊輔助繞組與所述磁性元件進(jìn)行耦合，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，占用PCB面積小。
文檔編號(hào)H02M7/04GK102904453SQ201210449318
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者賈俊玲, 滕波 申請(qǐng)人:重慶長(zhǎng)安汽車股份有限公司, 重慶長(zhǎng)安新能源汽車有限公司