[发明专利]一种自举驱动电路有效
申请号: | 201510799490.0 | 申请日: | 2015-11-19 |
公开(公告)号: | CN105450207B | 公开(公告)日: | 2018-08-31 |
发明(设计)人: | 卜春光;郭庆;王威;刘壮华;李莹莹;徐发洋;刘伟;刘套 | 申请(专利权)人: | 中国航天时代电子公司 |
主分类号: | H03K17/687 | 分类号: | H03K17/687 |
代理公司: | 北京金智普华知识产权代理有限公司 11401 | 代理人: | 皋吉甫 |
地址: | 100094*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 驱动 电路 | ||
1.一种自举驱动电路,其特征在于:包括输入滤波及保护电路、PWM信号生成电路、能量传递电路、自举电压反馈电路、自举电压转换及储能电路;
所述输入滤波及保护电路,包括电容、电感滤波网络,以及瞬态抑制二极管、压敏电阻、热敏电阻、汇流二极管,实现电源纹波抑制,过压、欠压保护;热敏电阻和瞬态抑制二极管保护芯片超压条件下工作需求,汇流二极管实现输入保护或欠压条件下的供电需求;
所述PWM信号生成电路,包括一个具有推挽输出功能的芯片组,通过采集自举输出电压来动态调整PWM信号振荡及占空比,调节所述能量传递电路中开关器件的开启和关闭时间;
所述能量传递电路,包括N-MOSFET开关、电感和电容,在所述PWM信号生成电路的控制下产生交流振荡信号,将电源输入能量传递至所述自举电压转换及储能电路;
所述自举电压反馈电路,包括二极管、分压电阻、电容,动态反馈自举电压的信号电平至PWM信号生成电路;
所述自举电压转换及储能电路,包括二极管、电容,将振荡交流能量信号进行整形转换,并将此能量储存在容性器件,实现所述自举驱动电路的功率输出;
所述输入滤波及保护电路分别向所述PWM信号生成电路、所述能量传递电路提供电源;所述自举电压反馈电路向所述PWM信号生成电路输入电压反馈信号;所述PWM信号生成电路分别向所述能量传递电路、所述自举电压转换及储能电路输出控制信号。
2.如权利要求1所述的自举驱动电路,其特征在于,所述输入滤波及保护电路,包括电容C6、电容C7、电容C9、电容C16和电感L2组成的滤波网络来抑制电源纹波,压敏电阻R8实现输入电压VIN高过压情况下的保护,瞬态抑制二极管D1、热敏电阻F1、组成过压保护网络,防止输入电压VIN过压情况下烧毁PWM信号生成电路芯片,汇流二极管D5、汇流二极管D6实现输入电压VIN过压或欠压情况下保证PWM信号生成电路芯片正常工作。
3.如权利要求1所述的自举驱动电路,其特征在于,所述PWM信号生成电路,采用国家半导体公司的控制芯片LM3481实现,输入电压VIN经热敏电阻F1与TVS二极管D1组成的过压保护电路后接入控制芯片LM3481供电脚VIN,LM3481输出控制脚DR接MOS管Q1的栅极,开关频率控制管脚FA/SD连接电阻R1下拉到GND,电容C3与电阻R3串联,电容C22与电容C3和电阻R3并联,补偿管脚COMP通过电容C3、电容C22与电阻R3连接至GND,反馈采样脚FB接反馈电阻R2与电阻R4的中点,电流采样管脚ISEN通过限流电阻连接至MOS管Q1的源极,并经功率电阻R6连接至GND。
4.如权利要求1所述的自举驱动电路,其特征在于,所述能量传递电路,包括N型MOS管Q1,互感L1,耦合电容C5、耦合电容C14;互感L1的4脚接输入电压VIN,2脚接N型MOS管Q1的漏极及耦合电容C5的输入端,MOS管Q1的源极接地、栅极接控制芯片U1控制脚,互感L1一端接耦合电容C5、耦合电容C14输出、3脚接地,互感L1的接输入电压端4脚和接地端3脚为同名端,耦合电容C5、电容C14输入端接MOS管Q1的漏极,输出端接输出电路中整流二极管D2的阳极;所述能量传递电路在所述PWM信号生成电路的控制下,周期性开启/关闭MOS管Q1,使得在互感L1的2、4脚两端产生交流振荡信号,该交流震荡信号经互感及耦合电容的耦合作用,在互感L1的1脚输出端产生同样频率的交流振荡信号,送至所述自举电压反馈电路。
5.如权利要求1所述的自举驱动电路,其特征在于,所述自举电压反馈电路中二极管D2阳极接能量传递电路的互感L1的1脚输出,阴极接储能滤波电容C1、储能滤波电容C2、储能滤波电容C13,通过二极管的整流作用将输入交流振荡信号整流滤波输出低压二次电源VCC,并通过电阻R2、电阻R4和电容C8组成的阻容网络实现自举电压反馈至所述PWM信号生成电路;所述PWM信号生成电路反馈采样管脚FB接VCC经电阻R2与R4分压后的分压点,控制管脚DR接N型MOS管Q1的栅极;控制芯片U1实时采集输出电压反馈值,并将其与内部参考源对比,根据比较结果改变控制管脚DR输出的开关控制信号的占空比,从而控制MOS管Q1相应的开启或关闭时间。
6.如权利要求1所述的自举驱动电路,其特征在于,所述自举电压转换及储能电路中二极管D4阳极接能量传递电路的互感L1的2脚输出,阴极接储能滤波电容C12和储能滤波电容C10,二极管D3阳极接电源输入电压,阴极接二极管D4阴极;通过二极管D4的整流作用将输入交流振荡信号整流输出,通过二极管D3将自举输出电压快速充电至电源电压,储能滤波电容C12和储能滤波电容C10分别将能量进行存储;所述自举电压转换及储能电路VBOOST作为整个驱动电路的高压输出。
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