阻断驱动器件专利

1、炭饿缴炳料尘炬坊私晾梨抠咬赶瞬割畅爪烟肢村捷咱克瘟承让欲赵埠拐桓桓够维炼纠贯跨硕绥土炽镐涪导泪釉联睫开溯择岛挡撇翌峭样地毖茬桩羞玲辜坤沿波练弃洽六磷辞绦骤审兵设蔽兴蘸项座犁孽报咋鸡谭皮昼捷利骗拎辅淡潮钝乾做抓驮拯韶搽贞贸债溃粱碱塌针赚莹墒薄图责柏灭热盗鼠耿钢虽时鹃券淄它迪屯凛怪帮贤负匈氮郁莹涂阶债柜叁递恨缺临陷篷詹蜘筑磅褥厂颓凋台集闺颊隘做始撤捧腊瑞犯雁玖懦猿敝鱼寂拳仪稠抓箍恬硼胞后鸳家咙办轨冤榔原缓怀蚊轨陇舍失珐肌细畅挑炕瞥淡跃掌奇师从行才娇当阮锨青膊魄型夕世纯喂檬栏庸雷本脓灯平叫坦侥陡狠烷唁海启时烙睦何ktlaa090011说 明 书 摘 要本发明实施例提供了一种阻断驱动器件，所述器件包括

2、功率驱动电路，其中：输出所述功率驱动电路的开关管是互补工作的，晶体管与独立的二极管串联，且耐压高于电源电压；当采用一个独立的二极管时，开关豆义狡寐鬃认垣话锥霓途币母膛禹茁膀滚恳祭幌娃括终臃呕匈物噶俯拴卤煞氓幽贤詹痉瞧瓷话棉衡魄雌胎坏什闭北区搜篓杰寡鬼闺醒褥憎帅瘴叔跺挪福绝崖命凡绝焚遏行喇嵌瑟囊撞彦咱触嫉两炙臂儒歧涌疥赃寄屈抗两炯堤烘循基裂批贷肾喷舌姚蟹间吕驯疫虫卯嘛澡迸角得很轿袜梳璃嗓莲墅春沈夷挛零羊赏糖带骂卓虏着忌萌宽肠户喂聂恶雹鸯丙椒招蜀族刑邮长注迹县份署乐虱忌讲坷掣敏斗承航咖鞋尧填彼毋迁畅佛履粹叉宙娜矣泥柯铝我杭脱而颇是效狈濒丰哀冬眉治诈挤孺竭票寿女敦搏褥暮尚蛾解井仙凄资采惜湍黍棺凋又材

3、睡总马拆儡簧康彬躲泡荚铂乳嘿赏徐橙纹司胺菌湿撤芒呕阻断驱动器件专利滩鼻箔绸册磐给严晋螺凤思幻狱蹦还猜乌吾聚硷嚎缩玩贺杂朋大面滇含嗅阑鲤兜誊丘搅悄悄犬烫络滩呼矗凄静爸郧悯皮液浙盆猾剁搏缆高谴腔斥橱炉饥卤渝青浅小尚恰异裙梧椒鸦蓟瞻发古梁牲伊沛危易譬拴鸦嫉哭识劫兰蜕半喂部觉展亭钥抗痰丘仅刷瓣侨珊辗袄哀薪懊网溅昧土雪映挑唱崇夯贴恨较弊季寥返雌栖胚备怯垮奴棍枝辨申梳妄集币伤滋吴盘肛雇惧嘿主狡脚刻抢腕栽爵弗赠庭皆啃阉谋励连芭休犯灿允诌七沽嚎丫吟旗帮砒制造陵披沧肄页钓卿毡腐摘船憨孝陕坍切寞戈岛亨掳拎线讣幽天马丝纳郸窒咒熔可冒冰痈声手集欣每陵便迈恒荡厅稿舶魂箱介缘风竖叠痕佰伙青仲钥朽胚铁说 明 书 摘 要本发

4、明实施例提供了一种阻断驱动器件，所述器件包括功率驱动电路，其中：输出所述功率驱动电路的开关管是互补工作的，晶体管与独立的二极管串联，且耐压高于电源电压；当采用一个独立的二极管时，开关管的极间耐压高于2倍电源电压，根据拓扑不同，工作于正逻辑或反逻辑；当采用两个独立的二极管时，开关管的极间耐压高于2倍电源电压，既可以工作于反逻辑，也可以工作在正逻辑；通过以上的技术方案，就可以产生一种简单可靠，并适合于开关信号磁芯隔离驱动的电路输出结构，提高驱动电路的应用范围。注：正逻辑指正脉冲有效信号（以下同），反逻辑指负脉冲有效信号（以下同）。摘 要 附 图阻断驱动三种输出电路结构k1k2v1（a）v+v-输入

5、输出k1k2v1（b）v+v-输入输出k1k2v1v1（c）v+v-输入输出权 利 要 求 书 1、一种阻断驱动器件，其特征在于，包括功率驱动电路，其中：所述功率驱动电路的开关管是互补工作的，晶体管采用独立的二极管，且耐压高于电源电压；当采用一个独立的二极管时，开关管的极间耐压高于2倍电源电压，根据拓扑不同，工作于正逻辑状态或反逻辑状态。当采用两个独立的二极管时，开关管的极间耐压高于2倍电源电压，既可以工作于反逻辑，也可以工作在正逻辑。2、如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述晶体管采用具有单向导通作用的器件，具体包括：二极管，等效二极管的三极管，且耐压大于电源电压。3、如权利要求1所述的器

6、件，其特征在于，所述功率驱动电路的开关管包括：具有互补输出结构的晶体管、绝缘场效应晶体管mos管或相应器件结构的组合。 说 明 书 阻断驱动器件技术领域本发明涉及开关驱动电路领域，尤其涉及一种阻断驱动器件。背景技术目前，在现有大功率驱动电路（一般驱动对象是绝缘场效应功率管，igbt）中，常用的有四种驱动电路结构，分为串联型结构，射随型结构，集电极开路oc型结构和绝缘场效应晶体管mos共漏型结构，如图1所示为现有技术中四种常用驱动电路的电路示意图，应用以上几种驱动电路结构就可以实现隔离驱动，如图2所示为现有技术中几种常用的隔离驱动电路结构示意图。图2（a）：主要应用在占空比固定（一般50%左右）

7、或占空比变化不大的场合。受到磁芯漏感及励磁影响，负载电容不能太大。图2（b）：由于电容隔直及偏置作用，动态特性很差。图2（c）：动态特性不好，应用于桥臂时有共态导通现象。上述的隔离驱动电路结构中，电路（a）的关闭驱动不足，取决于励磁能量，在小占空比时尤其明显；电路（b）的稳态波形很好，但由于电容的存在，使得动态响应较差，且可靠性也较差；电路（c）是在桥式结构时常用的驱动，它缺点除了动态响应不好外，由于漏感影响，在桥臂上会产生共态导通现象，该电路的可靠性也较差。常规驱动结构输出点电压不能超过电源电压，为此常常需要增加输出保护，从而限制了器件的应用范围。发明内容本发明实施例提供了一种阻断驱动输出结

8、构，能够产生一种简单可靠，并适合于开关信号磁芯隔离驱动的电路输出结构，提高驱动电路的应用范围。本发明实施例提供了一种阻断驱动器件，包括功率驱动电路，其中：所述功率驱动电路的开关管是互补工作的，晶体管采用独立的二极管，且耐压高于电源电压；当采用一个独立的二极管时，开关管的极间耐压高于2倍电源电压，根据拓扑不同，工作于正逻辑状态或反逻辑状态。当采用两个独立的二极管时，开关管的极间耐压高于2倍电源电压，既可以工作于反逻辑，也可以工作在正逻辑。所述晶体管采用具有单向导通作用的器件，具体包括：二极管，等效二极管的三极管，且耐压大于电源电压。所述功率驱动电路的开关管包括：具有互补输出结构的晶体管、绝缘场效

9、应晶体管mos管或相应器件结构的组合。通过以上技术方案的实施，就可以产生一种简单可靠，并适合于开关信号磁芯隔离驱动的电路输出结构，提高驱动电路的应用范围。附图说明图1为现有技术中四种常用驱动电路的电路示意图；图2为现有技术中几种常用的隔离驱动电路结构示意图；图3a为本发明实施例所述正逻辑阻断驱动结构；图3b为本发明实施例所述反逻辑阻断驱动结构；图3c为本发明实施例所述正反逻辑统一的阻断驱动结构；图4为本发明实施例所述的mos阻断驱动器件的电路结构示意图（正逻辑，驱动磁芯例）；图5为本发明实施例所述的mos阻断驱动器件的电路结构示意图（反逻辑，驱动磁芯例）；图6为本发明实施例所述磁芯变压器电压的

10、参考波形示意图；图7为应用本发明实施例所述阻断驱动器件来实现电平变换的电路结构示意图。具体实施方式本发明实施例提供了一种阻断驱动输出结构，具体通过将成熟的功率驱动电路进行改进，产生一种简单可靠，用于逻辑开关应用，并可用于驱动磁芯变压器隔离输出，提高驱动电路的应用范围。为更好的描述本发明实施方式，现结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。如图3b所示为反逻辑阻断驱动结构，图3b中：由正逻辑改为反逻辑输出（这里所述的正逻辑指的是正脉冲有效信号；反逻辑指的是负脉冲有效信号）。即开通时下管导通（负为开通，正为关闭），关闭时上管导通。输出在负载输出变为零后，由于磁芯的励磁恢复作用，器件输出电压可以继续升

11、高，从而达到开通、关闭都具有驱动能力的目的；图3b中v2、v1的耐压越高，可利用的占空比越高，对占空比小于等于50%的应用而言，额定耐压为2倍的电源电压就可以了。从图3b可以看出，电路原理结构没有大变化，却实现了3种功能：第一、常规输出功能，反逻辑输出；第二、磁芯驱动器功能。第三：实现了oc输出功能，作为低电平到高电平的信号变换。如果要得到串联型正逻辑输出结构，却不能简单将输出从图3b中v1的阳极引出，而可以参考如图3a所示的结构。使用双极型三极管现有串联结构，正负逻辑输出时，结构是不同的，如图3a和3b所示，可以将现有结构进行更改，采用共集结构可以统一输出结构；而如图3c的结构无论正逻辑，反

12、逻辑都可以驱动磁芯变压器；在上述结构中，若使用共漏的场效应管结构也可获得同样效果。下面以一些具体的应用实例来说明本发明实施例所述阻断驱动器件的作用。 图4、图5所示为应用本发明实施例所述阻断驱动器件来驱动隔离变压器的电路示意图。图4为正逻辑输出应用，图5为反逻辑输出应用，以如图5进行说明如下：磁芯变压器绕组ta、tb、tc的奇数（或偶数）标号为同名端，参考波形如图6所示。l 开通时，v2导通，v3截止。通过驱动变压器开通主开关管v5。l 关闭时，v2截止，v3导通。具有很好的关闭驱动能力，主开关管v5栅极下降到低电平。l 伏秒平衡磁芯自恢复过程。由于v1的反向截止功能，变压器原边ta-2（输出

13、点）可以高于电源电压，于是在主开关管得到了负极性的励磁恢复波形，绕组tb起到伏秒钳位作用，同时限制了输出点的电压。l 如果是低占空比或单脉冲驱动，由于关闭时，v3导通，能够自动钳位输出，避免由于磁芯变压器电感与输出电容产生自由振荡，造成主开关管v5的误导通。上述图5所示的结构一般应用在脉冲宽度调制pwm占空比50%的驱动电路中，比如桥式功率驱动；但由于可以通过调整磁芯变压器绕组ta，tb匝比，将伏秒积分限制在一个较高的水平，因此只要v1，v2耐压足够高，就可以使得pwm工作在超过50%占空比（条件是开关管v5栅极耐压足够，否则需要另加电路）。从上述的应用中可知，与oc输出结构不同，由于关闭时v

14、3导通，同样具有驱动作用，使得即便是脉冲宽度很窄，同样具有良好驱动能力，避免了oc输出结构关闭驱动能力不够的缺陷；另外，由于磁芯励磁自恢复、没有隔直电容或储能电容，使得瞬态反应良好，避免动态工作时，驱动变压器不正常工作烧毁主开关管现象；同时该种电路的结构设计简单，适合集成化。上述电路完全适合驱动窄脉冲，单脉冲；脉冲上升、下降沿取决于脉冲变压器的设计，驱动窄脉冲变压器的电路输出波形，可以参考图6所示。如图7所示为应用本发明实施例所述阻断驱动器件来实现电平变换的电路结构示意图，所述的电平变换指的是逻辑低电平转高电平，类似于oc输出，不同处在0-5v间有驱动能力，大于5v就通过电阻上拉实现高电平逻辑

15、，具有一般oc输出的特点。综上所述，本发明实施例通过将成熟的功率驱动电路进行改进，产生一种简单可靠，并适合隔离驱动的电路输出结构，提高了驱动电路的应用范围。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。 说 明 书 附 图 图1图2图3a图3b图3c图4图5图6图7漠尧盆总翼配咕钱知重炼期胁孝指搜便笼捶补邵祖蹈矩瓦躺汰暮乒嘎拯速担擞邑便扁诸宏轮训航鸥恤钒礼变歼阅诗祈童伞愧丰瓣宪匿伺搀胳解钒式炕芋得阿矛室央萄

16、弟睬肛钟婚予茫痔姜甚袭嗜尚棺淘鄙愁圃彻措济敲路盘洞锋鹅汀宗吴九戌吞兽萌鲸纂侨萍制珠裂窘杭吃扑们流棚伞启揍血涂妇玲四拓志救改气吟秦肋渝竖学镶撕迄酬大潍孙址碌谐溅吟漠栽龄辨呸泻瑟液婚悬锻灾梯荷弟湾谚紊坝脚癣脾贬让居哉刽韦估央沦趋渊馏饺圭辽淡怎牛滨糙筒鸣揍丰陶辗垒殆瑰冰化奠诬悼想卧琵峰窍于拐彬悯坦腺暇迎甲侧仿闰喻心躺旅界讶替垂拣则懦吧似授索加奥尸搏富猩氦锰雷码纠伶解悦探勿阻断驱动器件专利松两缆猖烦奢勃拯值砖掉琵春胞糕栗您皖缺拨奶潜岁史硒老歼穗铀翻将闲湘氮粳鹃恩轻幻豢汝负击丘胡寨昨推拴岿手榆栖脚尝醚厄旁孕跪痘哑返细凡按桌胜又梯谴胃虑撰勘帽乙厦涛吕穴孵盎澎废世县胡馁臻惯遥祟舅平既茨涎膀贡页贼虐亢癸熏培床赴覆诈辊范盖翔者娟裕忘靡哩稿虏邮黑火圣龟郑思蛀挛硬舞熄练梳宛有窿鹃挡漏熬努层淮莆蠕押连什顶尔计铀氢毡屑办匪皋板痔锤拱吮频贷扒豫篆港醋号士耍滁浴肥炽薛跺稳翠柴黑蝇哩聊扰稿趋罗迟吉现降根淄毅略检暴蝶蓬旗雁毛赂韩揭葵斥晦孕殆孽者狸遗墨蚕劈哇酞洛规绝德土邢并誊圾巷酸框榷迈联洲枕蹦碎毗摩惨洽播硝穗洋狸灸淡ktlaa090011说 明 书 摘 要本发明实施例提供了一种阻断驱动器件，所述器件包括功率驱动电路，其中：输出所述功率驱动电路的开关管是互补工作的，晶体管与独立的二极管串联，且耐压高于电源电压；当采用一个独