[发明专利]一种碳化硅器件驱动电源

摘要

本发明公开了一种碳化硅器件驱动电源，包括电源发送端T_x、电源接收端R_x、输出电压调整电路V_reg、电源能量控制和保护电路、绝缘体，电源发送端T_x包括：自激逆变电路H_inv、第一电感L_p和第一电容C_p，第一电感L_p与第一电容C_p并联；电源接收端R_x包括：第二电感L_s、第二电容C_s、全桥整流电路H_rec，第二电感L_s与第二电容C_s串联；输出电压调整电路V_reg包括：Buck电路、Boost电路、第三电感L₃；第一电感L_p的一侧安装第一磁芯，第二电感L_s一侧安装第二磁芯。本发明通过优化结构设计，克服了现有感应耦合电能传输技术中随着传输距离增加和接收端位置变化传送效率显著降低，不能实现高效的能量传送的问题，有效提高了传输效率。

主权项

1.一种碳化硅器件驱动电源，其特征在于：包括电源发送端T_x、电源接收端R_x、输出电压调整电路V_reg、电源能量控制和保护电路、绝缘体；所述电源发送端T_x接收第一直流电压V_in并转化为电能，所述电源接收端R_x拾取所述电能并转化为第二直流电压，所述输出电压调整电路V_reg接收第二直流电压并转化为碳化硅器件驱动电压；所述电源发送端T_x包括：自激逆变电路H_inv、第一电感L_p和第一电容C_p，所述第一电感L_p与所述第一电容C_p并联；所述电源接收端R_x包括：第二电感L_s、第二电容C_s和全桥整流电路H_rec，所述第二电感L_s与所述第二电容C_s串联；所述输出电压调整电路V_reg包括：Buck电路、Boost电路和第三电感L₃；所述第一电感L_p的一侧安装第一磁芯，所述第二电感L_s一侧安装第二磁芯；其中，所述第一电感L_p和所述第二电感L_s，安装在所述绝缘体的内壁内侧；第一磁芯安装在所述第一电感L_p与所述第一电感L_p所在一侧的电路板之间，NTC1贴近第一电感L_p放置；第二磁芯安装在所述第二电感L_s与所述第二电感L_s所在一侧的电路板之间，NTC2贴近第二电感L_s放置，所述NTC1和所述NTC2为具有温度传感器功能的电学元件；所述自激逆变电路H_inv包括第四电感L₁、第五电感L₂、第一开关S₁、第二开关S₂、第一稳压管Z₁、第二稳压管Z₂、第一二级管D₁、第二二极管D₂、第四电容C₁、第五电容C₂，第一电阻R₁、第二电阻R₂、第三电阻R₃、第四电阻R₄、第五电阻R₅和第六电阻R₆，所述第三电阻R₃、所述第四电阻R₄、所述第四电容C₁和所述第一二级管D₁组成所述第一开关S₁的门极驱动自激电路，所述第五电阻R₅、所述第六电阻R₆、所述第五电容C₂和所述第二二极管D₂组成所述第二开关S₂的门极驱动自激电路；第一直流电压Vin的负极为公共地，其正极接入第四电感L₁、第五电感L₂公共连接点，第四电感L₁和第五电感L₂构成耦合电感，该公共连接点同时连接第三电阻R₃、第六电阻R₆的并联公共一端，第三电阻R₃另一端连接至节点N₁，第六电阻R₆另一端连接至节点N₂；第四电感L₁的另一端连接至第一开关S₁漏极，即节点P₂，该节点同时连接第一电感L_p和第一电容C_p并联谐振腔一端，另外还连接第二二极管D₂阴极；第五电感L₂的另一端连接至第二开关S₂漏极，即节点P₁，该节点同时连接发送第一电感L_p和第一电容C_p并联谐振腔另一端，另外还连接第一二极管D₁阴极；第一二极管D₁、第四电容C₁和第四电阻R₄并联，并联公共一端连接节点P₁，另外一端连接第一开关S₁栅极，即节点N₁，同时该节点也连接的开关管M₁漏极，以及第一稳压管Z₁阴极和第一电阻R₁并联一端，第一稳压管Z₁阳极和第一电阻R₁并联另一端，以及开关管M₁源极直接接公共地；第二二极管D₂、第五电容C₂和第五电阻R₅并联，并联公共一端连接节点P₂，另外一端连接第二开关S₂栅极，即节点N₂，同时该节点也连接的开关管M₂漏极，以及第二稳压管Z₂阴极和第二电阻R₂并联一端，第二稳压管Z₂阳极和第二电阻R₂并联另一端，以及开关管M₂源极直接接公共地；开关管M₁、M₂的栅极连接至IC2的输出。