一种自供电的双极型三极管驱动电路及开关电源电路制造技术

本发明专利技术公开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、供电电容、供电开关、以及关闭开关。本发明专利技术在充电周期开始时，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。

A self powered bipolar transistor driving circuit and switching power supply circuit

The invention discloses a self powered bipolar transistor driving circuit and a switching power supply circuit. The bipolar transistor drive circuit includes bipolar transistor, power switch, transformer, driving current source, power supply capacitor, power supply switch and closing switch. The present invention at the beginning of the charge cycle, close the drive current source for bipolar transistor power supply, then, by turning off the power switch and the turn-on power supply switch, driven by a bipolar transistor current in the charging tube for power capacitors, when the power capacitor reaches the preset requirements, through the turn off switch to turn off bipolar the end of the power transistor, capacitor charging power supply capacitor, and the realization of self charging, can provide additional power supply for the bipolar transistor, thereby eliminating the design of the auxiliary windings, reduce peripheral circuit, saving the cost of the system, but also provides a safe and reliable power bipolar transistor tube driving method.

【技术实现步骤摘要】
一种自供电的双极型三极管驱动电路及开关电源电路
本专利技术涉及驱动电路
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术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，本专利技术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。在本专利技术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。在本专利技术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。在本专利技术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。在本专利技术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。在本专利技术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。在本专利技术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，本专利技术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。在本专利技术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。本专利技术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专利技术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专利技术的一些实施例，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。图1是现有技术提供的一种开关电源电路的简化示意图；图2是本专利技术实施例一提供的一种双极型三极管驱动电路的结构示意图；图3是本专利技术实施例一提供的一种双极型三极管驱动电路的工作波形示意图；图4是本专利技术实施例二提供的一种开关电源电路的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。实施例一本专利技术实施例提供了一种自供电的双极型三极管驱动电路，参见图2，该双极型三极管驱动电路可以包括：双极型三极管Q1、功率开关S1、变压器T1、驱动电流源I1、用于为驱动电流源I1提供供电的供电电容Cvcc、供电开关S2、以及关闭开关S3，双极型三极管Q1的集电极与变压器T1的电连接，双极型三极管Q1的发射极分别与功率开关S1的漏极和供电开关S2的一端电连接，供电开关S2的另一端与供电电容Cvcc的正极电连接，供电电容Cvcc的正极还与驱动电流源I1电连接，供电电容Cvcc的负极与功率开关S1的源极电连接，双极型三极管Q1的基极分别与驱动电流源I1和关闭开关S3的一端电连接，关闭开关S3的另一端接地。在每个充电周期开始时，通过关闭驱动电流源I1停止为双极型三极管Q1供电，通过关闭功率开关S1并导通供电开关S2，来驱使双极型三极管Q1中的电流为供电电容Cvcc充电；当供电电容Cvcc充电达到预设要求时，通过导通关闭开关S3来关闭双极型三极管Q1，结束供电电容Cvcc充电。在传统的开关电源电路中，因为功率双极型场效应管的基级电流需要其集电极电流的十分之一以上，所以必须由辅助绕组补充提供。在本实施例中，在每个充电周期开始时，通过关闭驱动电流源I1停止为双极型三极管Q1供电，通过关闭功率开关S1并导通供电开关S2，来驱使双极型三极管Q1中的电流为供电电容Cvcc充电，而供电电容Cvcc则可以为驱动电流源I1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。在实际应用中，功率开关S1可以为电压等级低的N型场效应管。需要说明的是，参见图3，该双极型三极管驱动电路是按驱动周期进行驱动的，其中，t2所示的时间为充电周期，也就是通过控制各种开关实现对供电电容Cvcc进行充电的周期。具体地，参见图2，该双极型三极管驱动电路还可以包括：采样电阻RCS、控制电路100、采样电路200，采样电阻RCS的一端分别与功率开关S1的源极和供电电容Cvcc的负极电连接，采样电阻RCS的另一端与采样电路200电连接，控制电路100分别与采样电路200、功率开关S1的栅极、驱动电流源I1、供电开关S2、以及关闭开关S3电连接。其中，采样电路200用于从采样电阻RCS上获取的采样信息，采样电阻RCS与功率开关S1电连接，可以有效采集关于变压器T1的电流信息，采样电路200通过采集采样电阻RCS上的电流信息来关注变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自供电的双极型三极管驱动电路，其特征在于，包括：双极型三极管(Q1)、功率开关(S1)、变压器(T1)、驱动电流源(I1)、用于为驱动电流源(I1)提供供电的供电电容(Cvcc)、供电开关(S2)、以及关闭开关(S3)，在每个充电周期开始时，通过关闭所述驱动电流源(I1)停止为所述双极型三极管(Q1)供电，通过关闭功率开关(S1)并导通所述供电开关(S2)，来驱使所述双极型三极管(Q1)中的电流为所述供电电容(Cvcc)充电；当所述供电电容(Cvcc)充电达到预设要求时，通过导通所述关闭开关(S3)来关闭所述双极型三极管(Q1)，结束所述供电电容(Cvcc)充电。

【技术特征摘要】
1.一种自供电的双极型三极管驱动电路，其特征在于，包括：双极型三极管(Q1)、功率开关(S1)、变压器(T1)、驱动电流源(I1)、用于为驱动电流源(I1)提供供电的供电电容(Cvcc)、供电开关(S2)、以及关闭开关(S3)，在每个充电周期开始时，通过关闭所述驱动电流源(I1)停止为所述双极型三极管(Q1)供电，通过关闭功率开关(S1)并导通所述供电开关(S2)，来驱使所述双极型三极管(Q1)中的电流为所述供电电容(Cvcc)充电；当所述供电电容(Cvcc)充电达到预设要求时，通过导通所述关闭开关(S3)来关闭所述双极型三极管(Q1)，结束所述供电电容(Cvcc)充电。2.根据权利要求1所述的双极型三极管驱动电路，其特征在于，所述双极型三极管(Q1)的集电极与所述变压器(T1)的电连接，所述双极型三极管(Q1)的发射极分别与所述功率开关(S1)的漏极和所述供电开关(S2)的一端电连接，所述供电开关(S2)的另一端与所述供电电容(Cvcc)的正极电连接，所述供电电容(Cvcc)的正极还与所述驱动电流源(I1)电连接，所述供电电容(Cvcc)的负极与所述功率开关(S1)的源极电连接，所述双极型三极管(Q1)的基极分别与所述驱动电流源(I1)和所述关闭开关(S3)的一端电连接，所述关闭开关(S3)的另一端接地。3.根据权利要求1所述的双极型三极管驱动电路，其特征在于，还包括：采样电阻(RCS)、控制电路(100)、采样电路(200)，所述采样电路(200)用于从所述采样...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗强，管磊，殷忠，
申请(专利权)人：深圳市芯茂微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44