[发明专利]用于开关电源的驱动电路以及开关电源

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源以及用于开关电源的驱动电路。

背景技术

用于中小功率的AC/DC高频开关电源最常用的是反激式(FLYBACK，或称回扫式)开关电源，其中的开关管可以采用三极管，对三极管的驱动有基极驱动和发射极驱动二种方式。

图1所示为基极驱动方式，基极驱动的基本特征是开关脉冲电流直接加在三极管的基极，而发射极接地或通过一个小电阻值的电阻接地，负载变压器线圈的一端与三极管的集电极C相连接，另一端接高压电源HV正极，由此，当开关脉冲电流流过基极时，三极管导通，C端电压拉低，从而使负载线圈T1得电，当加到基极的电流关断后，三极管也关闭，线圈T1不能通过三极管流过电流，这个过程是通过改变三极管基极的电流和电压来实现开通或关闭三极管的。这样基极驱动方式是最为常用。

图2所示为射极驱动方式，射极驱动的基本特征是基极的驱动电压基本保持不变，控制开关串接在三极管的发射极和地之间，当控制开关导通后，发射极电压被拉低，基极和发射极之间产生压降和电流，三极管导通，从而使变压器线圈T1得电，当控制开关关断后，三极管到地的通路断开，使三极管关断，三极管集电极的电压上升，负载失电。射极驱动方式主要是通过改变发射极的电压来实现三极管的开通或关断。

三极管的射极驱动可以使三极管得到更高的CE击穿电压，和基极驱动方式比，可以使HV工作在更高的电压范围，这样在相同的条件下可以实现选用规格比较低的三极管，可以节省成本。

对现有的三极管的射极驱动方式的可靠性分析如下：如图2所示，在开关管关断过程，存在一关断时间，在该时间内CE间的电压为升高状态，同时电流逐渐减小直至完全关闭，该过程可以将其等效为一个理论上标准的受控开关并接一个电容Ce。当K1闭合，三极管导通，三极管CE二端的电压近似0，因而等效电容Ce二端的电压也近似为0；当驱动开关从导通跳变到断开时，负载电流瞬间消失，T1的反激电动势和HV(高压)叠加到三极管的集电极C上，C上将产生高于HV的高电压。由于Ce二端的电压初始值接近为0，三极管E端的电压会跟随集电极C电压上升，而控制开关K1部分只是在低电压的条件下工作，E端的高压将在瞬间击穿K1，为Ce形成一个通路，产生击穿电流通过T1→Ce→K1→地，随着电流的产生，Ce二端因为电荷的积累而使电压增加，从而使E端电压不停减小，直到E端电压减小到K1可以承受的电压范围。这个击穿电流的能量可能会引起K1的永久击穿导通，就会引起炸机的可能性，目前引用射极驱动的开关电源在生产和应用中有千分之一左右的炸机情况出现。

另外，控制单元需要专门的辅助电源，这增加了电路设计和电路结构的复杂度和电路成本与的电能损耗的增加。图3a、3b所示为现有技术中辅助电源示意图。如图3a所示，利用一个电阻R1分压作为控制单元的辅助电源，增加了损耗。电阻R1会产生很大的能耗而发热。图3b中增加额外的线圈，增加了电路复杂度和设计成本，以及生产成本。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种用于开关电源的驱动电路，该电路能够有效地增强开关电源电路的可靠性。

本发明的再一目的，在于提供一种用于开关电源的驱动电路，该电路能够为开关电源提供辅助能量源，并可降低电路结构的复杂性和降低电路成本，并节省能量，提高效率。

为达到上述目的，本发明的用于开关电源的驱动电路，该开关电源包括一三极管、一驱动开关以及控制该驱动开关的控制单元，该驱动电路以及所述驱动开关与所述三极管的发射极相连接，该驱动电路包括一储能单元，该储能单元在所述驱动开关断开时，接收经由所述开关管发射极的能量。

所述驱动电路还包括与该储能单元相并联的稳压单元，用于保持所述三极管发射极的电压为一可控值。

所述储能单元包括至少一个电容或多个相互并联的电容。

所述稳压单元包括一稳压管。

所述储能单元与所述稳压单元相并联后，一端通过一个二极管与所述开关管的发射极相连接。

另，一辅助电压源与所述控制单元相连接，用于为该控制单元提供电源供应。

一种开关电源，包括一开关管、一驱动开关以及控制该驱动开关的控制单元，其特征在于，所述开关管为三极管，一驱动电路以及所述驱动开关与所述三极管的发射极相连接，该驱动电路包括一与所述开关管的发射极相连接的二极管，该二极管另一端连接有相互并联的电容以及稳压管，该电容以及稳压管的另一端接地，该二极管与所述开关管连接的一端与该驱动开关相连接，一辅助电源与该控制单元相连接。