一种高压绝缘级联驱动电路及开关电源制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高压绝缘级联驱动电路及开关电源，所述电路包括至少两个变压器，每个变压器包括一原边绕组和至少两个副边绕组，前一个变压器的最后一个副边绕组与后一个变压器的原边绕组并联；不与变压器原边绕组连接的副边绕组均用于与主功率开关管连接，且一个该副边绕组与一个主功率开关管对应连接；第一个变压器的原边绕组用于与外部控制芯片连接；不与变压器原边绕组连接的副边绕组的匝数均相同；前一个变压器的最后一个副边绕组的匝数与后一个变压器的原边绕组的匝数相同。该实用新型专利技术可解决在现有的多管串联拓扑下，因多个绕组同在一个变压器中造成绝缘失效的问题，且可以拓宽串联功率管的级数，拓宽输入电压范围。围。围。

【技术实现步骤摘要】
一种高压绝缘级联驱动电路及开关电源


[0001]本技术专利涉及一种开关电源领域，尤其涉及一种高压绝缘级联驱动电路及开关电源。

技术介绍

[0002]当前，随着开关电源应用的领域不断增加，其输入电压范围的要求也日渐增加，宽输入范围、高输入电压的开关电源，目前常见的方案为多管串联技术，即控制多个串联主功率开关管同时开通、同时关断，对主功率变压器绕组进行激磁、去磁及能量的传递。现有公知技术所使用的多管串联驱动电路如图1，控制芯片输出驱动信号，通过驱动变压器将驱动信号按照驱动变压器匝比转换为副边多个浮地的驱动，驱动串联主功率上的每一个主功率开关管，使多个开关管同时开通或关断，满足电路工作要求。
[0003]然而，输入电压范围增加则意味着PCB板上走线、变压器绕组距离以及一些点与点之间的安全耐压距离要求增大，否则会造成绝缘失效、拉弧，导致产品损坏。
[0004]但由于驱动变压器骨架绕线槽可容纳的绕组数量有限、变压器的绕制的饱满度要保证磁芯能够正常安装，因此绕组的数量、圈数均受限制不能无限多，且由于驱动变压器副边绕组为开关管浮驱信号，因此电压会跟随所驱动开关管的电压，造成同一驱动变压器中可能有很极端的高低压绕组线，若绕组线未做好防护或烫锡导致距离不够，则会发生拉弧，导致绝缘失效，从而引起产品的损坏，甚至危及操作人员安全。
[0005]因此多管串联电路中高低压距离及防护尤为重要，同时也就等效要求了驱动电路的绝缘性需要进一步提升。

技术实现思路

[0006]本技术旨在克服上述现有技术中至少一种缺陷，提供一种驱动电路级联电路，通过将前一个驱动变压器的副边最后一个绕组与后一个驱动变压器的第一个原边绕组进行并联，起增强耦合与等差级联作用，解决了绝缘问题的同时，拓宽了输入电压的范围及增强驱动变压器之间的耦合性。
[0007]本技术的提供的技术方案如下：
[0008]第一方面，提供一种高压绝缘级联驱动电路，用于驱动串联均压开关电源中的主功率回路，所述主功率回路包括至少两个主功率开关管和主功率电路，且所有主功率开关管串联；其特征在于，包括：至少两个变压器，每个变压器包括一原边绕组和至少两个副边绕组；
[0009]前一个变压器的最后一个副边绕组与后一个变压器的原边绕组并联；
[0010]第一个变压器的原边绕组用于与外部控制芯片连接；
[0011]不与变压器原边绕组连接的副边绕组均用于与主功率开关管连接，且一个该副边绕组与一个主功率开关管对应连接；
[0012]不与变压器原边绕组连接的副边绕组的匝数均相同，该副边绕组的匝数为第一匝
数；
[0013]前一个变压器的最后一个副边绕组的匝数与后一个变压器的原边绕组的匝数相同，该副边绕组和该原边绕组的匝数为第二匝数。
[0014]优选地，第一匝数与第二匝数相同。
[0015]优选地，与变压器的原边绕组连接的副边绕组，还用于与主功率开关管连接，且一个该副边绕组与一个主功率开关管对应连接。
[0016]优选地，第一个变压器的原边绕组的匝数与第一匝数相同。
[0017]优选地，第一个变压器的原边绕组的匝数与第一匝数不相同。
[0018]优选地，每一个变压器的副边绕组的数量均相同。
[0019]第二方面，提供一种开关电源，其特征在于，包括控制芯片、主功率回路和如上所述的级联驱动电路；主功率回路包括至少两个主功率开关管和主功率电路，所有主功率开关管串联连接，且主功率开关管与主功率回路连接；
[0020]第一个变压器的原边绕组与控制芯片连接；
[0021]不与变压器原边绕组连接的副边绕组均与主功率开关管连接，且一个该副边绕组与一个主功率开关管对应连接。
[0022]优选地，第一匝数与第二匝数相同。
[0023]优选地，与变压器的原边绕组连接的副边绕组，还与主功率开关管连接，且一个该副边绕组与一个主功率开关管对应连接。
[0024]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0025]1.本技术通过多个变压器级联形式，每个变压器设置一个原边绕组及多个副边绕组，前一个变压器的最后一个副边绕组与下一个变压器的原边绕组并联，使得相应的副边绕组电压逐级递增，可避免因绕组间压差太大而造成绝缘失效，同时可增强变压器之间的耦合性，进一步提高驱动信号的一致性。
[0026]2.变压器副边绕组的数量，在绕组间压差安全、变压器骨架的饱满度允许的条件下可无限增加，从而可以达到拓展同步驱动，使得其应用场景更加广泛。
[0027]3.由一个控制芯片发出的驱动信号，可通过该种连接形式的变压器，转变为多个浮地驱动，且各个驱动信号一致。
附图说明
[0028]图1为现有的多管串联驱动变压器绕组示意图；
[0029]图2为第一实施例的级联驱动电路的示意图；
[0030]图3为第二实施例的级联驱动电路的示意图；
[0031]图4为第三实施例的级联驱动电路的示意图；
[0032]图5为本实施例所述主功率回路的示意图；
[0033]图6为本实施例所述主功率回路的又一示意图。
具体实施方式
[0034]下面结合附图和实施例对本技术做进一步说明，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员
在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0035]由于现有技术中对于多管串联的隔离驱动变压器，均由一个驱动变压器处理，导致该驱动变压器中会有高低压相差较大的绕组存在(具体的压差参考功率开关管的耐压值而定)，而这些绕组会感应出较强电场对周围电路产生干扰，同时存在绝缘不良、拉弧等风险，且驱动的功率管数量受驱动变压器骨架可绕制饱满度限制，无法无限增多。
[0036]为解决上述技术问题，本申请通过设置至少变压器，且每个变压器包括一原边绕组和至少两个副边绕组，前一个变压器的最后一个副边绕组与后一个变压器的原边绕组并联，并联的原边绕组、副边绕组的匝数可以与其他原边绕组匝数、副边绕组匝数不一致，仅通过将前一个变压器的最后一个副边绕组与后一个变压器的原边绕组并联，使所有变压器的副边绕组均通过第一个变压器的原边绕组传递驱动信号，从而使得驱动信号在分布上(也即在副边)由低压往高压逐级递增，进一步提高了驱动电路的绝缘性能，同时保证了各驱动信号的同时开通、同时关断。再者，仅通过将前一个变压器的最后一个副边绕组与后一个变压器的原边绕组并联即可增强级联变压器的耦合性能。
[0037]具体的，如图5和图6所示，为本实施例所述串联均压开关电源的主功率回路的示意图，本实施例所述串联均压开关电源的主功率回路包括至少两个主功率开关管和主功率电路，其中，主功率电路包括至少两个电容和至少两个隔离变压器，所有电容串联连接，所有隔离变压器之间串联连接，一个隔离变压器的原边绕组对应与一个电容连接，一个主功率开关管的对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压绝缘级联驱动电路，用于驱动串联均压开关电源中的主功率回路，所述主功率回路包括至少两个主功率开关管和主功率电路，且所有主功率开关管串联；其特征在于，包括：至少两个变压器，每个变压器包括一原边绕组和至少两个副边绕组；前一个变压器的最后一个副边绕组与后一个变压器的原边绕组并联；第一个变压器的原边绕组用于与外部控制芯片连接；不与变压器原边绕组连接的副边绕组均用于与主功率开关管连接，且一个该副边绕组与一个主功率开关管对应连接；不与变压器原边绕组连接的副边绕组的匝数均相同，该副边绕组的匝数为第一匝数；前一个变压器的最后一个副边绕组的匝数与后一个变压器的原边绕组的匝数相同，该副边绕组和该原边绕组的匝数为第二匝数。2.根据权利要求1所述的一种高压绝缘级联驱动电路，其特征在于，第一匝数与第二匝数相同。3.根据权利要求2所述的一种高压绝缘级联驱动电路，其特征在于，与变压器的原边绕组连接的副边绕组，还用于与主功率开关管连接，且一个该副边绕组与一个主功率开关管对应连接。4.根据权利要求1所述的一种高压绝缘级联驱动电路，其特征在于，第一匝数与第二匝数不同。5.根据权利要求1

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClH零二M三三三五，
申请(专利权)人：广州金升阳科技有限公司，
类型：新型
国别省市：