專利名稱：開關電源驅動裝置和開關電源的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及開關電源電路技術領域，特別涉及一種開關電源驅動裝置和開關電源。
背景技術：
目前，愈來愈多的產品采用開關電源，特別是多管型開關電源，因其輸出功率大，而被廣泛應用。在多管型開關電源中，半橋電路是常用的電路，在半橋電路中，由于上下兩個開關管的門極(即柵極)電位不同，驅動IC的信號需要通過驅動電路與上下兩個開關管相連。通常情況下，由于變壓器連接電路簡單，具備絕緣驅動性能，因此，通常采用變壓器來實現半橋電路中驅動IC與上下兩個開關管的連接。但是，由于變壓器對輸出的占空比有特別的要求，如果占空比很大，例如大于80%時，實現起來非常困難，造成對開關管驅動困難。此夕卜，變壓器體積較大，價格昂貴，應用到電視等消費品中顯然是不合適的，無法滿足小體積、低成本需求。
實用新型內容本實用新型的主要目的為提供一種占空比要求低、元器件少、成本低廉的。本實用新型提出一種開關電源驅動裝置，與開關電源的上開關管、下開關管和供電電源連接，包括驅動控制電路、互補驅動電路和驅動供電電路，所述驅動控制電路的第一控制端連接所述下開關管的驅動端，第二控制端連接所述互補驅動電路的切換端，所述互補驅動電路的驅動控制端連接所述上開關管的驅動端，所述互補驅動電路的短路控制端連接所述上開關管的短路端；所述驅動供電電路的放電端連接所述互補驅動電路的輸入端，所述驅動供電電路的充電輸入端連接所述供電電源，充電輸出端連接所述下開關管的輸入端。優選地，所述互 補驅動電路包括第一三極管、第二三極管、第一電阻和第二電阻，所述第一三極管和第二三極管的基極作為所述互補驅動電路的切換端，連接所述驅動控制電路的第二控制端；所述上開關管的門極作為所述上開關管的驅動端，所述第一三極管和第二三極管的發射極作為所述互補驅動電路的驅動控制端，經第一電阻連接所述上開關管的門極；所述第一三極管的集電極作為所述互補驅動電路的輸入端，連接所述驅動供電電路的放電端；所述第一三極管的集電極還經第二電阻連接所述第一三極管的基極；所述上開關管的源極作為所述上開關管的短路端，所述第二三極管的集電極作為所述互補驅動電路的短路控制端，連接所述上開關管的源極，所述上開關管的源極還連接所述下開關管的漏極。優選地，所述第一三極管為NPN型三極管，所述第二三極管為PNP型三極管。優選地，所述驅動控制電路包括驅動集成芯片、第三三極管、第四三極管、穩壓管、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻和第七電阻，所述下開關管的門極作為所述下開關管的驅動端，所述驅動集成芯片的第一輸出端作為所述驅動控制電路的第一控制端，經第三電阻連接所述下開關管的門極，所述下開關管的源極經第四電阻接地；所述驅動集成芯片的接地端經第四電阻接地；所述驅動集成芯片的第二輸出端經第五電阻連接所述第四三極管的基極，所述第四三極管的基極還經第六電阻接地；所述第四三極管的集電極接地，所述第四三極管的發射極連接所述第三三極管的發射極；所述第三三極管的集電極作為所述驅動控制電路的第二控制端，連接所述第一三極管和第二三極管的基極；所述第三三極管的基極經第七電阻連接所述供電電源，所述第三三極管的基極還連接所述穩壓管的陰極，所述穩壓管的陽極接地。優選地，所述第三三極管為NPN型三極管，所述第四三極管為PNP型三極管。優選地，所述驅動供電電路包括二極管和電容，所述二極管的陽極作為所述驅動供電電路的充電輸入端，連接所述供電電源；所述二極管的陰極連接所述電容的第一端，所述電容的第一端還作為所述驅動供電電路的放電端，連接所述第一三極管的集電極；所述下開關管的漏極作為所述下開關管的輸入端，所述電容的第二端作為所述驅動供電電路的充電輸出端，連接所述下開關管的漏極。本使用新型還提出一種開關電源，包括上開關管、下開關管、供電電源和開關電源驅動裝置，該開關電源驅動裝置包括驅動控制電路、互補驅動電路和驅動供電電路，所述驅動控制電路的第一控制端連接所述下開關管的驅動端，第二控制端連接所述互補驅動電路的切換端，所述互補驅動電路的驅動控制端連接所述上開關管的驅動端，所述互補驅動電路的短路控制端連接所述上開關管的短路端；所述驅動供電電路的放電端連接所述互補驅動電路的輸入端，所述驅動供電電路的充電輸入端連接所述供電電源，充電輸出端連接所述下開關管的輸入端。本實用新型采用較少的元器件實現整個驅動裝置的電路構架，使電路結構簡單，占用空間少，成本低廉，且對驅動輸出的占空比要求不高，能夠使整個開關電源工作穩定可
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圖1為本實用新型開關電源驅動裝置的結構示意圖；圖2為本實用新型開關電源驅動裝置的電路簡圖。本實用新型目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
具體實施方式
應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。如圖1所示，圖1為本實用新型開關電源驅動裝置的結構示意圖，該實施例提出的開關電源驅動裝置10，與開關電源的上開關管20、下開關管30和供電電源40連接，包括驅動控制電路11、互補驅動電路12和驅動供電電路13，驅動控制電路11的第一控制端連接下開關管30的驅動端，第二控制端連接互補驅動電路12的切換端，互補驅動電路12的驅動控制端連接上開關管20的驅動端，互補驅動電路12的短路控制端連接上開關管20的短路端；驅動供電電路13的放電端連接互補驅動電路12的輸入端，驅動供電電路13的充電輸入端連接供電電源40，充電輸出端連接下開關管30的輸入端。[0017]本實施例開關電源驅動裝置10通過驅動控制電路11控制下開關管30的導通或截止，用于連通或切斷驅動供電電路13的充電回路；同時，開關電源驅動裝置10還通過驅動控制電路11控制互補驅動電路12的電平位移切換，使互補驅動電路12連通或切斷驅動供電電路13對上開關管20的放電回路。當驅動控制電路11控制互補驅動電路12連通驅動供電電路13對上開關管20的放電回路時，驅動控制電路11控制下開關管30截止，驅動供電電路13的充電回路阻斷，驅動供電電路13向上開關管20放電，實現對上開關管20驅動；當驅動控制電路11控制互補驅動電路12切斷驅動供電電路13對上開關管20的放電回路時，驅動供電電路13的放電回路阻斷，實現對上開關管20關斷，同時，驅動控制電路11控制下開關管30導通，供電電源40向驅動供電電路13充電。本實施例可采用較少的元器件實現整個電路的構架，使電路結構簡單，占用空間少，成本低廉，且對驅動輸出的占空比要求不高，能夠使整個開關電源工作穩定可靠。如圖2所示，圖2為本實用新型開關電源驅動裝置的電路簡圖。本實施例在圖1所示實施例的基礎上進行具體闡述。開關電源驅動裝置與開關電源的上開關管Tl、下開關管T2和供電電源VDD連接，供電電源VDD可為+12V的泵電源；開關電源驅動裝置的互補驅動電路包括第一三極管Q1、第二三極管Q2、第一電阻Rl和第二電阻R2，第一三極管Ql為NPN型三極管，第二三極管Q2為PNP型三極管；開關電源驅動裝置的驅動控制電路包括驅動集成芯片1C、第三三極管Q3、第四三極管Q4、穩壓管DW、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6和第七電阻R7，第三三極管Q3為NPN型三極管，第四三極管Q4為PNP型三極管；開關電源驅動裝置的驅動供電電路包括二極管Dl和電容Cl。上開關管Tl的漏極作為開關電源的高壓電輸入端HV IN，接收高壓電的輸入，上開關管Tl的源極連接下開關管T2的漏極，下開關管T2的源極經第四電阻R4接地。驅動集成芯片IC的第一輸出端經第三電阻R3連接下開關管T2的門極；驅動集成芯片IC的接地端經第四電阻接地。驅動集成芯片IC的第二輸出端經第五電阻R5連接第四三極管Q4的基極，第四三極管Q4的基極還經第六電阻R6接地。第四三極管Q4的集電極接地，第四三極管Q4的發射極連接第三三極管Q3的發射極。第三三極管Q3的基極經第七電阻R7連接供電電源VDD，第三三極管Q3的基極還連接穩壓管DW的陰極，穩壓管DW的陽極接地。第三三極管Q3的集電極連接第一三極管Ql和第二三極管Q2的基極；第一三極管Ql和第二三極管Q2的發射極經第一電阻Rl連接上開關管Tl的門極。第一三極管Ql的集電極連接電容Cl的第一端；第一三極管Ql的集電極還經第二電阻R2連接第一三極管Ql的基極。第二三極管Q2的集電極連接上開關管Tl的源極。供電電源VDD連接二極管D2的陽極；二極管Dl的陰極連接電容Cl的第一端，電容Cl的第二端連接下開關管T2的漏極。本實施例的Ql和Q2組成互補的驅動電路。當IC的第二輸出端輸出高電平時，Q4截止，Q3也截止，Q3的集電極輸出高電平至Ql和Q2的基極，Q2截止，Ql導通。同時，IC的第一輸出端輸出低電平，T2截止,Cl向Ql放電,放電電壓經Ql的集電極、發射極和Rl加載到Tl的門極，實現對Tl的驅動，Tl導通，高壓電經HV IN輸入到Tl并由HV OUT輸出。當IC的第二輸出端輸出低電平時，Q4導通，Q3也導通，Q3的集電極輸出低電平至Ql和Q2的基極，Ql截止，Q2導通，Tl的門極和源極被Q2短路，Tl截止，實現對Tl的關斷。同時，IC的第一輸出端輸出高電平，T2導通，VDD通過Dl對Cl充電。本實施例電路結構簡單，使用元件少，占用空間少，成本低廉，對驅動輸出的占空比要求不高,能夠使整個開關電源工作穩定可靠。本使用新型還提出一種開關電源，包括上開關管、下開關管、供電電源和開關電源驅動裝置，該開關電源驅動裝置包括驅動控制電路、互補驅動電路和驅動供電電路，驅動控制電路的第一控制端連接下開關管的驅動端，第二控制端連接互補驅動電路的切換端，互補驅動電路的驅動控制端連接上開關管的驅動端，互補驅動電路的短路控制端連接上開關管的短路端；驅動供電電路的放電端連接互補驅動電路的輸入端，驅動供電電路的充電輸入端連接供電電源，充電輸出端連接下開關管的輸入端。本實用新型開關電源包括的開關電源驅動裝置可包括前述圖1和圖2所示實施例中所有技術方案，其詳細結構和工作原理可參照前述實施例，在此不做贅述。由于采用了前述開關電源驅動裝置的方案，本實用新型開關電源相對現有的開關電源而言，電路結構簡單，使用元件少，占用空間少，成本低廉，對驅動輸出的占空比要求不高，能夠使整個開關電源工作穩定可靠。以上僅為本實用新型的優選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。
權利要求1.種開關電源驅動裝置，與開關電源的上開關管、下開關管和供電電源連接，其特征在于，包括驅動控制電路、互補驅動電路和驅動供電電路，所述驅動控制電路的第一控制端連接所述下開關管的驅動端，第二控制端連接所述互補驅動電路的切換端，所述互補驅動電路的驅動控制端連接所述上開關管的驅動端，所述互補驅動電路的短路控制端連接所述上開關管的短路端；所述驅動供電電路的放電端連接所述互補驅動電路的輸入端，所述驅動供電電路的充電輸入端連接所述供電電源，充電輸出端連接所述下開關管的輸入端。
2.據權利要求1所述的開關電源驅動裝置，其特征在于，所述互補驅動電路包括第一三極管、第二三極管、第一電阻和第二電阻，所述第一三極管和第二三極管的基極作為所述互補驅動電路的切換端，連接所述驅動控制電路的第二控制端；所述上開關管的門極作為所述上開關管的驅動端，所述第一三極管和第二三極管的發射極作為所述互補驅動電路的驅動控制端，經第一電阻連接所述上開關管的門極；所述第一三極管的集電極作為所述互補驅動電路的輸入端，連接所述驅動供電電路的放電端；所述第一三極管的集電極還經第二電阻連接所述第一三極管的基極；所述上開關管的源極作為所述上開關管的短路端，所述第二三極管的集電極作為所述互補驅動電路的短路控制端，連接所述上開關管的源極，所述上開關管的源極還連接所述下開關管的漏極。
3.據權利要求2所述的開關電源驅動裝置，其特征在于，所述第一三極管為NPN型三極管，所述第二三極管為PNP型三極管。
4.據權利要求2所述的開關電源驅動裝置，其特征在于，所述驅動控制電路包括驅動集成芯片、第三三極管、第四三極管、穩壓管、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻和第七電阻，所述下開關管的門極作為所述下開關管的驅動端，所述驅動集成芯片的第一輸出端作為所述驅動控制電路的第一控制端，經第三電阻連接所述下開關管的門極，所述下開關管的源極經第四電阻接地；所述驅動集成芯片的接地端經第四電阻接地；所述驅動集成芯片的第二輸出端經第五電阻連接所述第四三極管的基極，所述第四三極管的基極還經第六電阻接地；所述第四三極管的集電極接地，所述第四三極管的發射極連接所述第三三極管的發射極；所述第三三極管的集電極作為所述驅動控制電路的第二控制端，連接所述第一三極管和第二三極管的基極；所述第三三極管的基極經第七電阻連接所述供電電源，所述第三三極管的基極還連接所述穩壓管的陰極，所述穩壓管的陽極接地。
5.據權利要求4所述的開關電源驅動裝置，其特征在于，所述第三三極管為NPN型三極管，所述第四三極管為PNP型三極管。
6.據權利要求4所述的開關電源驅動裝置，其特征在于，所述驅動供電電路包括二極管和電容，所述二極管的陽極作為所述驅動供電電路的充電輸入端，連接所述供電電源；所述二極管的陰極連接所述電容的第一端，所述電容的第一端還作為所述驅動供電電路的放電端，連接所述第一三極管的集電極；所述下開關管的漏極作為所述下開關管的輸入端，所述電容的第二端作為所述驅動供電電路的充電輸出端，連接所述下開關管的漏極。
7.種開關電源，包括上開關管、下開關管和供電電源，其特征在于，還包括如權利要求I至6任一項所述的開關電源驅動裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種開關電源驅動裝置和開關電源，開關電源驅動裝置與開關電源的上開關管、下開關管和供電電源連接，包括驅動控制電路、互補驅動電路和驅動供電電路，驅動控制電路的第一控制端連接下開關管的驅動端，第二控制端連接互補驅動電路的切換端，互補驅動電路的驅動控制端連接上開關管的驅動端，互補驅動電路的短路控制端連接上開關管的短路端；驅動供電電路的放電端連接互補驅動電路的輸入端，驅動供電電路的充電輸入端連接供電電源，充電輸出端連接下開關管的輸入端。本實用新型電路結構簡單，使用元件少，占用空間少，成本低廉，對驅動輸出的占空比要求不高，能夠使整個開關電源工作穩定可靠。
文檔編號H02M1/088GK202931182SQ20122056574
公開日2013年5月8日 申請日期2012年10月25日 優先權日2012年10月25日
發明者王堅 申請人:深圳Tcl新技術有限公司