[发明专利]开关电源的驱动电路、半桥拓扑开关电源及电子设备

说明书

本申请属于开关电源技术领域，涉及开关电源的驱动电路、半桥拓扑开关电源及电子设备。所述开关电源的驱动电路包括：处理器、上臂驱动电路以及下臂驱动电路；所述处理器分别发送脉宽调制信号至所述上臂驱动电路和所述下臂驱动电路；所述上臂驱动电路包括：电位转换电路、图腾柱放电电路、半推挽式驱动电路以及场效应管栅极放电电路；所述处理器发送脉宽调制信号至所述电位转换电路；所述电位转换电路与所述图腾柱放电电路电连接；所述图腾柱放电电路与所述半推挽式驱动电路电连接；所述半推挽式驱动电路与所述场效应管栅极放电电路电连接；所述电位转换电路用于放大所述脉宽调制信号的电压值。所述开关电源的驱动电路布线简洁。

技术领域

本申请属于开关电源技术领域，涉及开关电源的驱动电路、半桥拓扑开关电源及电子设备。

背景技术

目前，半桥拓扑开关电源的主开关场效应管的驱动技术有光耦驱动、非隔离自举驱动以及单变压器驱动。上述三种驱动方式各有其缺点，其中光耦驱动需要两路隔离电源分别给上、下臂驱动电路IC供电，因此增加了副电源以及整体布线难度，并且目前驱动光耦输出端比信号输入端会有500ns左右滞后，这对开关频率高于100KHZ的半桥拓扑开关电源是个很大的技术缺陷，导致不能选用这种驱动方案。非隔离自举驱动都是专用IC方案，比如IR2101，有许多种型号可以选择，但是上下臂电压差都是600V以下，这不能满足三相电输入的半桥拓扑开关电源使用条件。单变压器方案的缺点是上下臂驱动电路的驱动波形因为是从同一个变压器出来，会有相互干扰的现象，严重时会导致烧主开关场效应管。

发明人在研究本申请的过程中发现，现有技术中的开关电源的驱动电路要么布线难度，要么信号输出端比信号输入端滞后500ns左右，要么不能满足三相电输入的半桥拓扑开关电源使用条件，要么上下臂驱动电路的驱动波形因为是从同一个变压器出来会有相互干扰。

发明内容

本申请的实施例公开了开关电源的驱动电路、半桥拓扑开关电源及电子设备，旨在解决背景技术中提及的现有技术存在的问题。

本申请的一个或者多个实施例公开了一种开关电源的驱动电路。所述开关电源的驱动电路包括：处理器、上臂驱动电路以及下臂驱动电路；所述处理器分别发送脉宽调制信号至所述上臂驱动电路和所述下臂驱动电路；所述上臂驱动电路包括：电位转换电路、图腾柱放电电路、半推挽式驱动电路以及场效应管栅极放电电路；所述处理器发送脉宽调制信号至所述电位转换电路；所述电位转换电路与所述图腾柱放电电路电连接；所述图腾柱放电电路与所述半推挽式驱动电路电连接；所述半推挽式驱动电路与所述场效应管栅极放电电路电连接；所述电位转换电路用于放大所述脉宽调制信号的电压值；所述图腾柱放电电路用于放大所述脉宽调制信号的电流值；所述半推挽式驱动电路用于在导通状态下输出正电压；所述场效应管栅极放电电路用于向场效应管栅极放电；所述下臂驱动电路与所述上臂驱动电路构造相同。

在本申请的一个或者多个实施例中，所述电位转换电路包括：比较器U1A、电阻R1、电阻R2、电阻R3以及电容C1；由所述处理器发出的脉宽调制信号输入所述比较器U1A的同相输入端；所述电阻R1的一端接入电源，所述电阻R1的另一端连接所述电阻R2的一端；所述电阻R2的另一端接地；所述电容C1并联在所述电阻R2的两端；所述电阻R1与所述电阻R2之间连接所述比较器U1A的反相输入端；所述比较器U1A的输出端接入所述图腾柱放电电路；所述电阻R3的一端连接所述比较器U1A的输出端，所述电阻R3的另一端连接所述图腾柱放电电路的电源输入端。

在本申请的一个或者多个实施例中，所述图腾柱放电电路包括：三极管Q1、三极管Q2、电阻R4以及电阻R5；所述三极管Q1的基极连接所述比较器U1A的输出端，所述三极管Q1的集电极连接作为所述图腾柱放电电路的电源输入端，所述三极管Q1的发射极连接所述三极管Q2的集电极；所述三极管Q2的基极连接所述比较器U1A的输出端，所述三极管Q2的发射极接地；所述电阻R4的一端接入所述三极管Q1的发射极与所述三极管Q2的集电极之间，所述电阻R4的另一端接入所述半推挽式驱动电路；所述电阻R5的一端接地，所述电阻R5的另一端接入所述半推挽式驱动电路。