一種降壓式信號轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型供一種降壓式信號轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路，將輸入負電壓逆變?yōu)榻涣鬏敵?，包括?qū)動信號DRA和驅(qū)動信號DRB，第一驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路和第二驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路、第三驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路、第四驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路，全橋電路；第一驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路和第三驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路為將驅(qū)動信號DRA放大的鏡像電路；第二驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路和第四驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路為將驅(qū)動信號DRB放大的鏡像電路；全橋電路的兩個開關(guān)管的漏極分別接地，另外兩個開關(guān)管的源極分別接輸入的負電壓。本實用新型有益效果為，在負電壓場合下，采用三級管降壓信號轉(zhuǎn)化方式，將互補的DRA、DRB驅(qū)動轉(zhuǎn)化為全橋驅(qū)動信號，同時，此方案僅使用了價格便宜的三極管完成驅(qū)動，成本極低。
【專利說明】
_種降壓式信號轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種降壓式信號轉(zhuǎn)化驅(qū)動電路。
【背景技術(shù)】
[0002]負電壓在工業(yè)領(lǐng)域得到越來越多的運用。由于其電壓比大地低。在電子流向上可以留至大地，避免過多的電子流向設(shè)備，提高設(shè)備可靠性。同時，在雷擊時，由于電壓比大地低，電流無法從負端流向正端，無法形成回路，進而保護設(shè)備安全。此外負電壓與通電線路外的負離子無法形成電流，可大幅度減少因時間長引起的線路老化問題。在工業(yè)場所，負電壓運用越來越廣。各種負電壓場合的運用電路結(jié)構(gòu)也隨著發(fā)展。
[0003]目前，常規(guī)全橋驅(qū)動主要有兩種方式:1、自舉升壓驅(qū)動方式。2、隔離驅(qū)動方式。
[0004]但自舉升壓驅(qū)動方式不適合在負電壓運用場合，而隔離驅(qū)動方式由于需要隔離，成本價格昂貴。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的就是針對上述情況，提供一種降壓信號轉(zhuǎn)化驅(qū)動電路。通過降壓方式驅(qū)動全橋電路，同時成本價格比傳統(tǒng)的隔離驅(qū)動方式明顯降低。
[0006]本實用新型為實現(xiàn)其技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案是:一種降壓式信號轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路，將輸入負電壓逆變?yōu)榻涣鬏敵觯?qū)動信號DRA和驅(qū)動信號DRB，第一驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路和第二驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路、第三驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路、第四驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路，全橋電路;所述的驅(qū)動信號DRA和驅(qū)動信號DRB為一組互補驅(qū)動信號；所述的第一驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路和第三驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路為將驅(qū)動信號DRA放大的鏡像電路;所述的第二驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路和第四驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路為將驅(qū)動信號DRB放大的鏡像電路;所述的第一驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路和第二驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路分別驅(qū)動所述的全橋電路的第一開關(guān)管和第二開關(guān)管;所述的第三驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路和第四驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路分別驅(qū)動所述的全橋電路的第三開關(guān)管和第四開關(guān)管;所述的全橋電路的第一開關(guān)管、第二開關(guān)管的漏端分別接地，第三開關(guān)管、第四開關(guān)管的源極分別接輸入的負電壓。
[0007]本實用新型有益效果為，在負電壓場合下，采用三級管降壓信號轉(zhuǎn)化方式，將互補的DRA、DRB驅(qū)動轉(zhuǎn)化為全橋驅(qū)動信號，同時，此方案僅使用了價格便宜的三極管完成驅(qū)動，成本極低，有效提升產(chǎn)品競爭力，特別對低價位產(chǎn)品而言，成本降低幅度百分比尤為可觀。
[0008]進一步的，上述的降壓式信號轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路中:所述的全橋電路包括MOS管Q2、M0S管Q3、M0S管Q4、M0S管Q5分別組成對稱的第一臂、第二臂、第三臂和第四臂;MOS管Q2、M0S管Q3的漏極接地(GND)、MOS管Q4和MOS管Q5的源極接負電壓(HV-)，在地(GND)與負電壓(HV-)之間依次串連有電阻R4、電阻R17、穩(wěn)壓管ZD3;在穩(wěn)壓管ZD3兩端并聯(lián)有電容C13。
[0009]進一步的，上述的降壓式信號轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路中:在每個臂的MOS管的柵極分別連接有驅(qū)動電阻和下拉電阻，所述的驅(qū)動電阻的另一端接與其相連的驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路的輸出端；下拉電阻另一端接MOS管的源極。
[0010]進一步的，上述的降壓式信號轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路中:所述的第一驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路包括三極管Q7、三極管Q8、三極管Q9和三極管Ql 5、二極管D5、穩(wěn)壓管ZD2;所述的三極管Q7為NPN型三極管、三極管Q8、三極管Q9和三極管Q15都是PNP型三極管；驅(qū)動信號DRA通過限流電阻RlO接入所述的三極管Q7的基極、三極管Q7的發(fā)射極接地，三極管Q7的集電極通過電阻R3接三極管Q8的基極、三極管Q8的基極通過基極電阻R2接三極管Q8的發(fā)射極同時接直流穩(wěn)壓電源的輸出端，三極管Q8的集電極接三極管Q9的基極，三極管Q9的發(fā)射極接直流穩(wěn)壓電源的輸出端，三極管Q9的集電極接三極管Q15的基極、三極管Q15的發(fā)射極與基極之間接二極管D5，二極管D5的陽極接三極管Q15的基極，在三極管Q15的基極與發(fā)射之間接有電阻R15，15V的穩(wěn)壓管ZD2連接在三極管Q15的集電極與發(fā)射極之間，二極管D5的負極輸出構(gòu)成第一驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路的輸出端DR2。
[0011]進一步的，上述的降壓式信號轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路中:所述的第三驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路包括三極管Q14、三極管Q16和三極管Q21、穩(wěn)壓管ZD5;所述的三極管Q14、三極管Q16為PNP三極管，三極管Q21為NPN三極管；驅(qū)動信號DRA通過限流電阻R13接三極管Q14的發(fā)射極，在三極管Ql 4的發(fā)射極與基極之間接電容C12，三極管Q14的基極接地，三極管Q14的集電極分別接三極管Q21和三極管Q16的基極，三極管Q21的集電極接ZD3負極(V)，三極管Q21的發(fā)射極接三極管Q16的發(fā)射極，三極管Q16的集電極與發(fā)射極之間接穩(wěn)壓管ZD5，三極管Ql 6的發(fā)射極輸出構(gòu)成第三驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路的輸出端DR4。
[0012]以下將結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型進行較為詳細的說明。
【附圖說明】

[0013]圖1為本實用新型的原理框圖。
[0014]圖2為本實用新型實施例1的電路原理框圖。
[0015]圖3為本實用新型實施例1的第一、三驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路原理圖。
[0016]圖4為本實用新型實施例1的第二、四驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路原理圖。
[0017]圖5為本實用新型實施例1的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0018]本實施例是一種運用于負電壓下的低成本全橋驅(qū)動電路。成本低、性能可靠，尤其適合運用于低頻全橋。
[0019]如圖1框架圖所示，本實用新型包括信號轉(zhuǎn)化驅(qū)動部分、全橋部分兩個主要部分。
[0020]信號轉(zhuǎn)化驅(qū)動部分由四個模塊組成，分別是第一驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路和第二驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路以及第三、第四驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路，全橋電路為四個MOS管組成的四個臂如圖2所示。
[0021 ]第一驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路模塊的輸入信號為DRA，輸出信號DR2，如圖3所不，第一驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路模塊包括三極管Q7、三極管Q8、三極管Q9和三極管Q15、二極管D5、穩(wěn)壓管ZD2;所述的三極管Q7為NPN型三極管型號是MMBT3904LT1G、三極管Q8、三極管Q9和三極管Q15都是PNP型三極管；三極管Q8的型號是MMBT3906LT1G，三極管Q9的型號是FMMT560TA，三級管Q15的型號是MMBT3906LT1G，驅(qū)動信號DRA通過限流電阻RlO接入所述的三極管Q7的基極、三極管Q7的發(fā)射極接地，三極管Q7的集電極通過電阻R3接三極管Q8的基極、三極管Q8的基極通過基極電阻R2接三極管Q8的發(fā)射極同時接直流穩(wěn)壓電源的輸出端，三極管Q8的集電極接三極管Q9的基極，三極管Q9的發(fā)射極接直流穩(wěn)壓電源的輸出端，三極管Q9的集電極接三極管Ql 5的基極、三極管Q15的發(fā)射極與基極之間接二極管D5，二極管D5的陽極接三極管Q15的基極，二極管D5型號為BAV70LT。在三極管Q15的基極與集電之間接有電阻R15，15V的穩(wěn)壓管ZD2連接在三極管Ql5的集電極與發(fā)射極之間，二極管D5的負極輸出構(gòu)成第一驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路的輸出端DR2。本實施例中，限流電阻RlO的阻值大小為4.7K，電阻Rl I的阻值為6.8K，電阻R3阻值為101(，電阻1?2阻值為11(，電阻1?14阻值為751(。
[0022]第二驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路模塊與第一驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路模塊完全鏡像，不同的是輸入信號為DRB，輸出信號為DR3。如圖5所示，使用的三極管分別是Q19、Q12、Q11和QlO，穩(wěn)壓管子ZD4和二極管D6與上面的三極管Q7、三極管Q8、三極管Q9和三極管Q15、二極管D5、穩(wěn)壓管ZD2相對應(yīng)。
[0023]第三驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路包括三極管Q14、三極管Q16和三極管Q21、穩(wěn)壓管ZD5;三極管Q14、三極管Q16為PNP三極管，三極管Q21均為NPN三極管;三級管Q14的型號是FMMT560TA，三極管Q16的型號為MMBT3906LT1G，三級管Q21的型號是MMBT3904LT1。驅(qū)動信號DRA通過限流電阻R13接三極管Q14的發(fā)射極，在三極管Q14的發(fā)射極與基極之間接電容C12，C12電容值為104PF，三極管Q14的基極接地，三極管Q14的集電極分別接三極管Q21和三極管Q16的基極，三極管Q21的集電極接ZD3負極信號(V)，三極管Q21的發(fā)射極接三極管Q16的發(fā)射極，三極管Ql 6的集電極與發(fā)射極之間接穩(wěn)壓管ZD5，三極管Ql 6的發(fā)射極輸出構(gòu)成第三驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路的輸出端DR4ο本實施例中，限流電阻Rl3阻值6.8K。
[0024]第四驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路模塊與第三驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路模塊完全鏡像，不同之處為輸入是DRB，輸出DR5。其中利用三極管Q17、Q18和Q21。
[0025]本實施例中如圖5所示，驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路模塊輸入信號為DRA、DRB，輸出信號為DR2、DR3、DR4、DR5。其中DRA與DRB為一組互補驅(qū)動信號，DRA導通時，DRB關(guān)閉，DRA關(guān)閉時，DRB導通。當DRA為高電平時，DR2、DR5為高電平，DRB為低電平，DR3、DR4為低電平。第一驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路模塊與第四驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路模塊驅(qū)動的對應(yīng)MOS管導通。第二驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路模塊與第三驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路模塊驅(qū)動對應(yīng)的MOS管關(guān)閉。當DRA為低電平時，DR2、DR5為低電平，DRB為高電平，DR3、DR4為高電平。模塊I與模塊4驅(qū)動的對應(yīng)MOS管關(guān)閉。模塊2與模塊3對應(yīng)的MOS管導通。維持信號DRA及DRB高低電平的轉(zhuǎn)化，第一驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路模塊與第四驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路模塊；第二驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路模塊與第三驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路模塊驅(qū)動兩兩交替導通。
[0026]本實施例中全橋部分由皿)3管02、03、04、05，電容(:11、(:14、037、038，電阻1?0、1?76、1?31、1?78、1?18、1?79、1?32、1?77組成。02、037、1?0、1?76組成左側(cè)上橋壁與驅(qū)動01?2連接。其中，電容C37并聯(lián)于Q2的漏極和源極之間，電阻R76并聯(lián)于MOS管Q2的源極與柵極，電阻R30為驅(qū)動限流電阻，連接DR2與MOS管Q2柵極。MOS管Q2漏極連接GND，G2源極連接0UT2J0S管Q3、電容(:11、電阻1?78、電阻1?31組成右側(cè)上橋壁與驅(qū)動01?3連接，]/103管04、電容038、電阻1?32、電阻R77組成左側(cè)下橋壁與DR4連接，MOS管Q5、電容C14、電阻Rl 8、電阻R79組成右側(cè)下橋壁與DR5連接。左右上下橋壁的所有參數(shù)——對應(yīng)相同。其中MOS管型號為IRF840、電容為102/1KV、驅(qū)動電阻為20R，下拉電阻為10K。
[0027]全橋電路的橋壁與DR2、DR3、DR4、DR5連接，左側(cè)上橋壁與右側(cè)下橋壁同步導通與關(guān)閉，右側(cè)上橋壁與左側(cè)下橋壁同步導通與關(guān)閉。兩組對角橋壁交錯導通，最終在左右橋壁中點的OUTl、0UT2呈現(xiàn)交替高低電平的方波輸出。
[0028]綜合上述情況，本實用新型的收益為，在負電壓場合下，采用三級管降壓信號轉(zhuǎn)化方式，將互補的DRA、DRB驅(qū)動轉(zhuǎn)化為全橋驅(qū)動信號，同時，此方案僅使用了價格便宜的三級管完成驅(qū)動，成本極低，有效提升產(chǎn)品競爭力，特別對低價位產(chǎn)品而言，成本降低幅度百分比尤為可觀。
【主權(quán)項】
1.一種降壓式信號轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路，將輸入負電壓(HV—)逆變?yōu)榻涣鬏敵觯涮卣髟谟?包括驅(qū)動信號DRA和驅(qū)動信號DRB，第一驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路和第二驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路、第三驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路、第四驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路，全橋電路； 所述的驅(qū)動信號DRA和驅(qū)動信號DRB為一組互補驅(qū)動信號； 所述的第一驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路和第三驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路為將驅(qū)動信號DRA放大的鏡像電路； 所述的第二驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路和第四驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路為將驅(qū)動信號DRB放大的鏡像電路； 所述的第一驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路和第二驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路分別驅(qū)動所述的全橋電路的第一開關(guān)管和第二開關(guān)管； 所述的第三驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路和第四驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路分別驅(qū)動所述的全橋電路的第三開關(guān)管和第四開關(guān)管； 所述的全橋電路的第一開關(guān)管、第二開關(guān)管的漏極分別接地(GND)，第三開關(guān)管、第四開關(guān)管的源極分別接輸入的負電壓(HV—)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降壓式信號轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路，其特征在于:所述的全橋電路包括MOS管Q2、M0S管Q3、M0S管Q4、M0S管Q5分別組成對稱的第一臂、第二臂、第三臂和第四臂;MOS管Q2、M0S管Q3的漏極接地(6仰)、105管04和皿^管05的源極接負電壓(取一)，在地(6仰)與負電壓(HV—)之間依次串連有電阻R4、電阻Rl 7、穩(wěn)壓管ZD3 ；在穩(wěn)壓管ZD3兩端并聯(lián)有電容C13。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的降壓式信號轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路，其特征在于:在每個臂的MOS管的柵極分別連接有驅(qū)動電阻和下拉電阻，所述的驅(qū)動電阻的另一端接與其相連的驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路的輸出端;下拉電阻另一端接MOS管的源極。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降壓式信號轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路，其特征在于: 所述的第一驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路包括三極管Q7、三極管Q8、三極管Q9和三極管Ql 5、二極管D5、穩(wěn)壓管ZD2 ； 所述的三極管Q7為NPN型三極管、三極管Q8、三極管Q9和三極管Q15都是PNP型三極管； 驅(qū)動信號DRA通過限流電阻RlO接入所述的三極管Q7的基極、三極管Q7的發(fā)射極接地，三極管Q7的集電極通過電阻R3接三極管Q8的基極、三極管Q8的基極通過基極電阻R2接三極管Q8的集電極同時接直流穩(wěn)壓電源(VCC)的輸出端，三極管Q8的集電極接三極管Q9的基極，三極管Q9的發(fā)射極接直流穩(wěn)壓電源(VCC)的輸出端，三極管Q9的集電極接三極管Ql 5的基極、三極管Q15的發(fā)射極與基極之間接二極管D5，二極管D5的陽極接三極管Q15的基極，在三極管Q15的基極與發(fā)射之間接有電阻R15，15V的穩(wěn)壓管ZD2連接在三極管Q15的集電極與集電極之間，二極管D5的負極輸出構(gòu)成第一驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路的輸出端DR2。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降壓式信號轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路，其特征在于: 所述的第三驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路包括三極管Q14、三極管16和三極管21、穩(wěn)壓管ZD5; 所述的三極管Q14、三極管Q16為PNP三極管，三極管Q21為NPN三極管； 驅(qū)動信號DRA通過限流電阻R13接三極管Q14的發(fā)射極，在三極管Q14的發(fā)射極與基極之間接電容C12，三極管Q14的基極接地(GND)，三極管Q14的集電極分別接三極管Q21和三極管Q16的基極，三極管Q21的集電極ZD3負極信號(V)，三極管Q21的發(fā)射極接三極管Q16的發(fā)射極，三極管Ql 6的集電極與發(fā)射極之間接15V的穩(wěn)壓管ZD5，三極管Q16的發(fā)射極輸出構(gòu)成第三驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路的輸出端DR4。
【文檔編號】H02M7/5387GK205693578SQ201620610735
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月21日 公開號201620610735.0, CN 201620610735, CN 205693578 U, CN 205693578U, CN-U-205693578, CN201620610735, CN201620610735.0, CN205693578 U, CN205693578U
【發(fā)明人】李少卿, 蔣中為
【申請人】深圳市電王科技有限公司