開關(guān)電源驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種開關(guān)電源驅(qū)動電路，包括：用于驅(qū)動由上端開關(guān)管和下端開關(guān)管交替導(dǎo)通實現(xiàn)的半橋驅(qū)動電路的驅(qū)動控制模塊，用于采集開關(guān)電源輸出端電壓和電流并將該采集到的電壓和電流反饋至驅(qū)動控制模塊的反饋控制模塊，及用于向驅(qū)動控制模塊和反饋控制模塊供電的驅(qū)動電源模塊。本實用新型采用電壓和電流的同時采樣，并經(jīng)過各自運算放大器進行精準運算后反饋至驅(qū)動控制模塊，因此相比于現(xiàn)有開關(guān)電源具有功率輸出范圍大、控制精準，輸出穩(wěn)定，且結(jié)構(gòu)簡單、成本低的特點。
【專利說明】開關(guān)電源驅(qū)動電路【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及開關(guān)電源【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種開關(guān)電源驅(qū)動電路，尤其是含有半橋型諧振變換器的開關(guān)電源驅(qū)動電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，電力電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益密切，而電子設(shè)備都離不開可靠的電源，進入80年代計算機電源全面實現(xiàn)了開關(guān)電源化，率先完成計算機的電源換代，進入90年代開關(guān)電源相繼進入各種電子、電器設(shè)備領(lǐng)域，程控交換機、通訊、電子檢測設(shè)備電源、控制設(shè)備電源等都已廣泛地使用了開關(guān)電源，更促進了開關(guān)電源技術(shù)的迅速發(fā)展。
[0003]現(xiàn)有采用半橋型諧振變換器作為主要部件的開關(guān)電源具有能夠減小開關(guān)功耗的特點，但是其功率輸出范圍小，極大的限制了該開關(guān)電源的應(yīng)用范圍，而且其內(nèi)部控制較為復(fù)雜，反饋監(jiān)控方面采用元器件繁多，不利于降低成本，尤其是反饋監(jiān)控不穩(wěn)定，不利于開關(guān)電源的穩(wěn)定工作。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型提供一種開關(guān)電源驅(qū)動電路，能夠?qū)崿F(xiàn)100W至400W的功率輸出范圍，且電壓和電流輸出穩(wěn)定，以解決上述問題。
[0005]本實用新型實 施例提供的一種開關(guān)電源驅(qū)動電路，包括:用于驅(qū)動由上端開關(guān)管和下端開關(guān)管交替導(dǎo)通實現(xiàn)的半橋驅(qū)動電路的驅(qū)動控制模塊，用于采集開關(guān)電源輸出端電壓和電流并將該采集到的電壓和電流反饋至驅(qū)動控制模塊的反饋控制模塊，及用于向驅(qū)動控制模塊和反饋控制模塊供電的驅(qū)動電源模塊；驅(qū)動控制模塊包括具有用于驅(qū)動所述上端開關(guān)管的輸出端HO、用于驅(qū)動所述下端開關(guān)管的輸出端LO及用于接收由反饋控制模塊發(fā)出的反饋信號并在反饋信號超出驅(qū)動控制模塊內(nèi)部設(shè)定電壓時進入到間歇工作模式的間歇工作模式使能端TB。
[0006]優(yōu)選地，所述反饋控制模塊包括供電端VDD、運算放大器A3、運算放大器A4、光耦芯片U3、用于采集開關(guān)電源輸出端電壓的電壓反饋輸入端OV及用于采集開關(guān)電源輸出端電流的電流反饋輸入端OI ；電壓反饋輸入端OV經(jīng)過一電阻R16連接運算放大器A3的同向輸入端，運算放大器A3的反向輸入端與輸出端之間連接一電容C6,供電端VDD依次經(jīng)一電阻R13、穩(wěn)壓管W2連接接地端⑶D，穩(wěn)壓管Wl的陰極穩(wěn)壓端經(jīng)過一電阻R18連接運算放大器A3的反向輸入端，電流反饋輸入端OI經(jīng)過一電阻R17連接運算放大器A4的反向輸入端，運算放大器A4的反向輸入端與輸出端之間并聯(lián)一電阻R14和一電容C14,穩(wěn)壓管W2的陰極穩(wěn)壓端經(jīng)過一上拉電阻R15連接至運算放大器A4的反向輸入端，接地端⑶D與運算放大器A4的同向輸入端相連；運算放大器A3和運算放大器A4的輸出端連接一雙二極管D2的兩個不同的輸入端，雙二極管D2的輸出端連接光耦芯片U3的輸入端并經(jīng)光耦芯片將反饋信號輸出至驅(qū)動控制模塊。[0007]優(yōu)選地，所述驅(qū)動控制模塊采用L6599D芯片。
[0008]優(yōu)選地，供電端VDD經(jīng)過一三極管Q5對外供電，供電端VDD連接三極管Q5的集電極，供電端VDD經(jīng)過一電阻R20連接三極管Q5的基極，三極管Q5的基極經(jīng)一穩(wěn)壓管Wl連接接地端⑶D，三極管Q5的發(fā)射極連接至電阻R13。
[0009]優(yōu)選地，光耦芯片U3原邊發(fā)光二極管的陽極經(jīng)一電阻R12接地，光耦芯片U3原邊發(fā)光二極管的陰極經(jīng)過一電阻R19接地，光耦芯片U3副邊發(fā)射極接地，光耦芯片U3副邊發(fā)射極經(jīng)過一電阻R7連接至L6599D芯片的間歇工作模式使能端TB，L6599D芯片的軟啟動端Css依次經(jīng)過一電阻R6、一電阻R4及一電阻R5連接光耦芯片U3副邊發(fā)射極，L6599D芯片的最低振蕩頻率設(shè)置端Fmin連接至電阻R4與電阻R5的連接點上，且經(jīng)過一電阻R3連接間歇工作模式使能端TB。
[0010]上述技術(shù)方案可以看出，由于本實用新型實施例采用電壓和電流的同時采樣，并經(jīng)過各自運算放大器進行精準運算后反饋至驅(qū)動控制模塊，因此相比于現(xiàn)有開關(guān)電源具有功率輸出范圍大、控制精準，輸出穩(wěn)定，且結(jié)構(gòu)簡單、成本低的特點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0012]圖1是本實用新型實施例中開關(guān)電源驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖2是半橋驅(qū)動電路的電路原理圖；
[0014]圖3是本實用新型實施例中開關(guān)電源驅(qū)動電路的電路原理圖；
[0015]圖4是電流采樣輸入端OI在電源輸出端采集電流的原理框圖。
【具體實施方式】
[0016]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0017]實施例:
[0018]本實用新型實施例提供一種開關(guān)電源驅(qū)動電路，結(jié)合圖1、圖2、圖3及圖4所示，包括:驅(qū)動控制模塊、驅(qū)動電源模塊及反饋控制模塊，驅(qū)動控制模塊具有兩個輸出端，即輸出端HO和輸出端L0，兩個輸出端用于分別對應(yīng)驅(qū)動半橋驅(qū)動電路中的上端開關(guān)管和下端開關(guān)管，該半橋驅(qū)動電路的具體電路原理圖可以參考圖2所示，該半橋驅(qū)動電路中開關(guān)管Ml和開關(guān)管M2在HO端和LO端的驅(qū)動作用下交替導(dǎo)通，從而使VOC端的電壓作用在變壓器BI原邊線圈上形成振蕩電壓，耦合至副邊線圈實現(xiàn)電源輸出，這屬于典型的半橋型諧振變換式的開關(guān)電源輸出方式?？梢岳斫獾氖牵瑢τ诰哂猩隙碎_關(guān)管和下端開關(guān)管的半橋驅(qū)動電路，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過現(xiàn)有技術(shù)獲知，本實用新型實施例僅以圖2中的電路圖為示例做出介紹，對于其他各種變形后的具有上端開關(guān)管和下端開關(guān)管交替導(dǎo)通實現(xiàn)的半橋驅(qū)動電路，仍適用于本實用新型實施例中的控制模塊來驅(qū)動。
[0019]本實用新型實施例中在開關(guān)電源的輸出端尋找一個電流取樣點，如圖4所示，電流從開關(guān)電源的輸出端正極流出，經(jīng)過負載，然后經(jīng)過GDD端，最后通過采樣電阻流回開關(guān)電源的輸出端負極。對于開關(guān)電源的輸出電流采樣，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過現(xiàn)有技術(shù)獲知其原理與具體電路結(jié)構(gòu)，此處不一一贅述。
[0020]本實用新型實施例中驅(qū)動控制模塊具有用于接收由反饋控制模塊發(fā)出的反饋信號并在反饋信號超出驅(qū)動控制模塊內(nèi)部設(shè)定電壓時進入到間歇工作模式的間歇工作模式使能端TB，具體地，本實用新型實施例中所述驅(qū)動控制模塊采用L6599D芯片，具有驅(qū)動控制模塊中間歇工作模式使能端。所謂驅(qū)動控制模塊內(nèi)部設(shè)定的電壓為間歇工作模式門限(本實用新型實施例中其小于1.25V)。間歇工作模式使能端TB受反饋信號控制，和內(nèi)部的
1.25V基準電壓比較，如果間歇工作模式使能端TB電壓低于1.25V的基準電壓，則芯片處于靜止狀態(tài)，并且只有較小的靜態(tài)工作電流。當間歇工作模式使能端TB電壓超過基準電壓50mV時，芯片重新開始工作。
[0021]本實用新型實施例中反饋控制模塊作為整個電路的重點，實現(xiàn)電壓、電流穩(wěn)定輸出的作用。具體地，如圖3所示，所述反饋控制模塊包括供電端VDD、運算放大器A3、運算放大器A4、光耦芯片U3、用于采集開關(guān)電源輸出端電壓的電壓反饋輸入端OV及用于采集開關(guān)電源輸出端電流的電流反饋輸入端OI ;電壓反饋輸入端OV經(jīng)過一電阻R16連接運算放大器A3的同向輸入端,運算放大器A3的反向輸入端與輸出端之間連接一電容C6,供電端依次經(jīng)一電阻R13、穩(wěn)壓管W2連接接地端⑶D，穩(wěn)壓管Wl的陰極穩(wěn)壓端經(jīng)過一電阻R18連接運算放大器A3的反向輸入端，電流反饋輸入端OI經(jīng)過一電阻R17連接運算放大器A4的反向輸入端，運算放大器A4的反向輸入端與輸出端之間并聯(lián)一電阻R14和一電容C14,穩(wěn)壓管W2的陰極穩(wěn)壓端經(jīng)過一上拉電阻R15連接至運算放大器A4的反向輸入端，接地端⑶D與運算放大器A4的同向輸入端相連；運算放大器A3和運算放大器A4的輸出端連接一雙二極管D2的兩個不同的輸入端，雙二極管D2的輸出端連接光耦芯片U3的輸入端并經(jīng)光耦芯片將反饋信號輸出至驅(qū)動控制模塊。
[0022]為了提升供電端的穩(wěn)定供電，供電端VDD經(jīng)過一三極管Q5對外供電，供電端VDD連接三極管Q5的集電極，供電端VDD經(jīng)過一電阻R20連接三極管Q5的基極，三極管Q5的基極經(jīng)一穩(wěn)壓管Wl連接接地端⑶D，三極管Q5的發(fā)射極連接至電阻R13。
[0023]對于光耦芯片與控制模塊之間的具體連接如下:光耦芯片U3原邊發(fā)光二極管的陽極經(jīng)一電阻R12接地，光耦芯片U3原邊發(fā)光二極管的陰極經(jīng)過一電阻R19接地，光耦芯片U3副邊發(fā)射極接地，光耦芯片U3副邊發(fā)射極經(jīng)過一電阻R7連接至L6599D芯片的間歇工作模式使能端TB，L6599D芯片的軟啟動端Css依次經(jīng)過一電阻R6、一電阻R4及一電阻R5連接光耦芯片U3副邊發(fā)射極，L6599D芯片的最低振蕩頻率設(shè)置端Fmin連接至電阻R4與電阻R5的連接點上，且經(jīng)過一電阻R3連接間歇工作模式使能端TB。
[0024]可以理解的是，對于L6599D芯片的周圍電路結(jié)構(gòu)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以參見其芯片手冊來實現(xiàn)，此處不再贅述。
[0025]下面對于本實用新型實施例中開關(guān)電源驅(qū)動電路的工作原理做出具體介紹。
[0026]首先，當開關(guān)電源輸出電壓升高時，反饋電壓輸入端OV處的電壓也隨之升高，其作用于運算放大器A3同向輸入端的電壓也隨之增加，運算放大器A3反向輸入端的電壓由穩(wěn)壓管W2經(jīng)電阻R18施加，因此在運算放大器A3的反向輸入端上形成一個穩(wěn)定的基準電壓，該穩(wěn)定的基準電壓用于同運算放大器A3的同向輸入端的電壓進行比較運算，并在運算放大器A3的輸出端輸出一個經(jīng)運算的電壓信號，由于電容C6的作用，使得運算放大器A3輸出端的電壓不會出現(xiàn)突變，防止對其連接的元器件的沖擊。
[0027]然后，當開關(guān)電源的輸出電流升高時，則接地端GDD的電壓在采樣電阻的作用下相對于反饋電流輸入端OI有所升高，因此運算放大器A4的同向輸入端相對于反向輸入端的電壓有所升高，使得運算放大器A4的輸出端電壓上升，為了防止運算放大器A4反向輸入端處的電壓不穩(wěn)定，導(dǎo)致運算放大器A4的輸出不穩(wěn)定，本實用新型實施例中采用了在穩(wěn)壓管W2的陰極穩(wěn)壓端與運算放大器A4的反向輸入端之間連接一上拉電阻R15，該上拉電阻R15與電阻R17共同作用使得運算放大器A4的反向輸入端始終處于正壓的穩(wěn)定狀態(tài)，保證運算放大器A4的穩(wěn)定輸出。而且本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)電路原理得出，上拉電阻R15的阻值遠大于電阻R17時，能夠減小電流反饋對電壓反饋的影響，增加反饋精度。
[0028]最后，本實用新型實施例中電流反饋和電壓反饋(即運算放大器A3的輸出和運算放大器A4的輸出)通過一雙向二極管D2以并列反饋的方式經(jīng)過光耦芯片U3輸出到L6599D芯片，L6599D芯片根據(jù)該反饋信號，控制開關(guān)電源的工作模式，實現(xiàn)電壓和電流的穩(wěn)定輸出。
[0029]以上對本實用新型實施例所提供的開關(guān)電源驅(qū)動電路進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。
【權(quán)利要求】
1.開關(guān)電源驅(qū)動電路，其特征在于，包括:用于驅(qū)動由上端開關(guān)管和下端開關(guān)管交替導(dǎo)通實現(xiàn)的半橋驅(qū)動電路的驅(qū)動控制模塊，用于采集開關(guān)電源輸出端電壓和電流并將該采集到的電壓和電流反饋至驅(qū)動控制模塊的反饋控制模塊，及用于向驅(qū)動控制模塊和反饋控制模塊供電的驅(qū)動電源模塊；驅(qū)動控制模塊包括具有用于驅(qū)動所述上端開關(guān)管的輸出端HO、用于驅(qū)動所述下端開關(guān)管的輸出端LO及用于接收由反饋控制模塊發(fā)出的反饋信號并在反饋信號超出驅(qū)動控制模塊內(nèi)部設(shè)定電壓時進入到間歇工作模式的間歇工作模式使能端TB。
2.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源驅(qū)動電路，其特征在于:所述反饋控制模塊包括供電端VDD、運算放大器A3、運算放大器A4、光耦芯片U3、用于采集開關(guān)電源輸出端電壓的電壓反饋輸入端OV及用于采集開關(guān)電源輸出端電流的電流反饋輸入端OI ;電壓反饋輸入端OV經(jīng)過一電阻R16連接運算放大器A3的同向輸入端，運算放大器A3的反向輸入端與輸出端之間連接一電容C6，供電端依次經(jīng)一電阻R13、穩(wěn)壓管W2連接接地端⑶D，穩(wěn)壓管Wl的陰極穩(wěn)壓端經(jīng)過一電阻R18連接運算放大器A3的反向輸入端，電流反饋輸入端OI經(jīng)過一電阻R17連接運算放大器A4的反向輸入端，運算放大器A4的反向輸入端與輸出端之間并聯(lián)一電阻R14和一電容C14，穩(wěn)壓管W2的陰極穩(wěn)壓端經(jīng)過一上拉電阻R15連接至運算放大器A4的反向輸入端，接地端GDD與運算放大器A4的同向輸入端相連；運算放大器A3和運算放大器A4的輸出端連接一雙二極管D2的兩個不同的輸入端，雙二極管D2的輸出端連接光耦芯片U3的輸入端并經(jīng)光耦芯片將反饋信號輸出至驅(qū)動控制模塊。
3.如權(quán)利要求2所述的開關(guān)電源驅(qū)動電路，其特征在于:所述驅(qū)動控制模塊采用L6599D 芯片。
4.如權(quán)利要求3所述的開關(guān)電源驅(qū)動電路，其特征在于:供電端VDD經(jīng)過一三極管Q5對外供電，供電端VDD連接三極管Q5的集電極，供電端VDD經(jīng)過一電阻R20連接三極管Q5的基極，三極管Q5的基極經(jīng)一穩(wěn)壓管Wl連接接地端⑶D，三極管Q5的發(fā)射極連接至電阻R13。
5.如權(quán)利要求4所述的開關(guān)電源驅(qū)動電路，其特征在于:光耦芯片U3原邊發(fā)光二極管的陽極經(jīng)一電阻R12接地，光耦芯片U3原邊發(fā)光二極管的陰極經(jīng)過一電阻R19接地，光耦芯片U3副邊發(fā)射極接地，光耦芯片U3副邊發(fā)射極經(jīng)過一電阻R7連接至L6599D芯片的間歇工作模式使能端TB，L6599D芯片的軟啟動端Css依次經(jīng)過一電阻R6、一電阻R4及一電阻R5連接光耦芯片U3副邊發(fā)射極，L6599D芯片的最低振蕩頻率設(shè)置端Fmin連接至電阻R4與電阻R5的連接點上，且經(jīng)過一電阻R3連接間歇工作模式使能端TB。
【文檔編號】H02M1/092GK203434851SQ201320373673
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月26日
【發(fā)明者】華正才 申請人:廣州市歐瑪燈光設(shè)備有限公司