[发明专利]一种自供电的双极型三极管驱动电路及开关电源电路

说明书

技术领域

本发明涉及驱动电路技术领域，特别涉及一种自供电的双极型三极管驱动电路及开关电源电路。

背景技术

图1是一种传统的反激型开关电源电路的简化示意图，包括一连接于输入交流电压的整流桥，连接在整流桥输出端的母线电容C10，一启动电阻Rst0，一供电电容Cvcc0，一功率开关M10，一变压器T10，一输出整流二极管D1和一输出电容C30，一采样电阻Rcs0。必须地，还包括一变压器辅助绕组，一供电二极管Dvcc，该供电二极管Dvcc连接于变压器辅助绕组和供电电容Cvcc0之间。

当功率开关M10关闭时，副边整流二极管D1导通，此时，变压器辅助绕组上的电压为正值且和输出电容C30上的电压成正比例，此辅助绕组电压可以为供电电容Cvcc0供电，也可以提供输出电压的信息。

这种传统开关电源驱动电路主要缺点为：

为了满足功率双极型三极管的驱动耗电需求，变压器必须带有辅助绕组。增加了系统成本和复杂度，降低了可靠性。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种自供电的双极型三极管驱动电路及开关电源电路。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种自供电的双极型三极管驱动电路，包括：双极型三极管、功率开关、变压器、驱动电流源、用于为驱动电流源提供供电的供电电容、供电开关、以及关闭开关，

在每个充电周期开始时，通过关闭所述驱动电流源停止为所述双极型三极管供电，通过关闭功率开关并导通所述供电开关，来驱使所述双极型三极管中的电流为所述供电电容充电；

当所述供电电容充电达到预设要求时，通过导通所述关闭开关来关闭所述双极型三极管，结束所述供电电容充电。

在本发明实施例上述的双极型三极管驱动电路中，所述双极型三极管的集电极与所述变压器的电连接，所述双极型三极管的发射极分别与所述功率开关的漏极和所述供电开关的一端电连接，所述供电开关的另一端与所述供电电容的正极电连接，所述供电电容的正极还与所述驱动电流源电连接，所述供电电容的负极与所述功率开关的源极电连接，所述双极型三极管的基极分别与所述驱动电流源和所述关闭开关的一端电连接，所述关闭开关的另一端接地。

在本发明实施例上述的双极型三极管驱动电路中，还包括：采样电阻、控制电路、采样电路，

所述采样电路用于从所述采样电阻上获取的采样信息，

所述控制电路用于根据所述采样电路提供的采样信息，按预设时序控制所述驱动电流源、所述功率开关、所述供电开关、以及所述关闭开关的开启或关闭。

在本发明实施例上述的双极型三极管驱动电路中，所述控控制电路还用于根据所述供电电容上的电压信息，调整所述功率开关的导通时间。

在本发明实施例上述的双极型三极管驱动电路中，所述采样电阻的一端分别与所述功率开关的源极和所述供电电容的负极电连接，所述采样电阻的另一端与所述采样电路电连接，所述控制电路分别与所述采样电路、所述功率开关的栅极、所述驱动电流源、所述供电开关、以及所述关闭开关电连接。

在本发明实施例上述的双极型三极管驱动电路中，所述驱动电流源在驱动周期开始时，先提供超额非定值的驱动电流，持续预期时间后，根据所述采样电阻上的电压来提供成预设比例关系的驱动电流。

在本发明实施例上述的双极型三极管驱动电路中，所述功率开关为电压等级低的N型场效应管。

另一方面，本发明实施例提供了一种开关电源电路，所述开关电源电路包括：如上所述的双极型三极管驱动电路。

在本发明实施例上述的开关电源电路中，所述开关电源电路的拓扑类型为反激型拓扑、降压型拓扑以及升降压型拓扑任一项。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过在充电周期开始时，关闭驱动电流源停止为双极型三极管供电，然后，通过关闭功率开关并导通供电开关，来驱使双极型三极管中的电流为供电电容充电，当供电电容充电达到预设要求时，通过导通关闭开关来关闭双极型三极管，结束供电电容充电，而实现自行充电的供电电容，能为双极型三极管提供额外补充供电，进而免除了辅助绕组的设计，减少外围电路，节约系统成本，还提供了安全可靠的功率双极型三极管驱动方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。