一種驅動裝置及方法
【專利摘要】本發明公開了一種驅動裝置，包括：第一驅動端、第二驅動端、驅動電路、第一輸出端、第二輸出端、第三輸出端和第四輸出端；藉由第一驅動端和第二驅動端輸入的帶有死區時間的互補PWM輸入信號，經過驅動電路進行信號處理后，得到分別用于驅動雙管正激變換網絡的第一驅動信號、第二驅動信號和驅動同步整流變換網絡的第三驅動信號、第四驅動信號；第一驅動信號、第二驅動信號、第三驅動信號和第四驅動信號分別通過第一輸出端、第二輸出端、第三輸出端和第四輸出端同時輸出。本發明還公開了一種驅動方法。采用本發明實施例，可使驅動方式簡單，降低成本，并提高產品的兼容性、效率和穩定性。
【專利說明】
一種驅動裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電子【技術領域】，尤其涉及一種驅動裝置及方法。
【背景技術】
[0002]與傳統線性電源相比，開關電源具有體積小，轉換效率高的特點，廣泛應用于工業控制、通信辦公、家庭消費等各種電子設備中。
[0003]高效率、超薄、小體積、低中功率的產品是目前應用于電子設備中電源的主流產品。為了提高效率，通常選擇軟開關的拓撲(LLC半橋諧振、不對稱半橋、雙管正激)加輸出同步整流(自驅同步整流、IC控制芯片同步整流、它驅式同步整流)方式。
[0004]使用輸出同步整流，無論采用哪種方式，都需電源可靠性高穩定性強。因此就需要克服整流管與續流管的共通，即當整流管開通時續流管還沒有進入關斷狀態，這時兩管同時導通的現象。
[0005]為了更清晰的表達，下面將結合圖1至圖3介紹現有技術的雙管正激同步整流電路及其驅動電路。
[0006]圖1是現有技術中雙管正激同步整流拓撲電路示意圖。如圖1所示，其中原邊是雙管正激變換網絡，副邊是同步整流變換網絡。原邊Q300、Q302、D300、D302組成了雙管正激拓撲結構；VDC+為交流整流濾波電壓接口 ；DRVA為上管驅動、DRVB為下管驅動。副邊Q403、Q401、LB400、EC400組成MOSFET同步整流網絡；同步整流管Q403驅動采用主變壓器TBl自驅動方式供給；同步續流管Q401驅動采用原邊PWM信號經過續流管驅動電路隔離變壓器T301A傳遞供給、驅動電路。
[0007]圖2是現有技術中雙管正激變換網絡中雙管的驅動電路示意圖。
[0008]其中DRV是由控制芯片提供PWM信號，經過R305、R306、C302、Q303的延時電路，對PWM信號進行延時后提供給由Q301、Q304組成的圖騰柱驅動電路，再通過驅動隔離變壓器T300A分成兩繞組給雙管正激的主功率開關管Q300、Q302提供驅動信號，用于控制主功率開關管Q300、Q302的開通延遲，從而控制同步整流管Q403的導通延遲，保持同步續流管Q401的開通時間不變，從而在同步整流管Q403與同步續流管Q401之間形成死區，防止兩個開關管共通。
[0009]圖3是現有技術中同步整流變換網絡中續流管的驅動電路示意圖。
[0010]DRV是由控制芯片提供PWM信號，經過R327、RC301、C307、Q312組成反向電路，對PWM信號進行反向后提供給由RC300、Q309、Q310組成的圖騰柱驅動電路，再通過驅動隔離變壓器T301A副邊繞組給同步續流管Q401提供驅動信號，保證續流管的穩定開通。
[0011]現有技術存在的缺點主要有:
[0012]1、現有技術中，需要分別通過兩個驅動電路來對應驅動雙管正激變換網絡中雙管以及同步整流變換網絡中續流管，電路復雜，成本偏高。
[0013]2、現有技術中副邊整流管的驅動電壓取自主變壓器副邊繞組，當電源輸出電壓較高，而且輸入電壓范圍很寬時，會造成驅動電路損耗很大，從而無法實現高輸出電壓設備的同步整流，嚴重影響產品的兼容性與效率。
[0014]3、現有技術中的驅動電路僅能實現副邊同步整流管與續流管間的開通延時，無法實現關斷延時，產品穩定性較差。
【發明內容】
[0015]本發明所要解決的技術問題在于，提供一種驅動裝置及方法，使驅動方式簡單，降低成本，并提高產品的兼容性、效率和穩定性。
[0016]為了解決上述技術問題，本發明提出了一種驅動裝置，所述驅動裝置包括第一驅動端、第二驅動端、驅動電路、第一輸出端、第二輸出端、第三輸出端和第四輸出端；
[0017]藉由所述第一驅動端和所述第二驅動端輸入的帶有死區時間的互補PWM輸入信號，經過所述驅動電路進行信號處理后，得到分別用于驅動所述雙管正激變換網絡的第一驅動信號、第二驅動信號和驅動所述同步整流變換網絡的第三驅動信號、第四驅動信號；
[0018]所述第一驅動信號、所述第二驅動信號、所述第三驅動信號和所述第四驅動信號分別通過所述第一輸出端、所述第二輸出端、所述第三輸出端和所述第四輸出端同時輸出；其中，所述第一驅動信號和所述第二驅動信號為同相信號，所述第三驅動信號和所述第四驅動信號為帶有死區時間的互補PWM輸出信號。
[0019]作為上述技術方案的改進，述驅動電路包括變壓器；所述變壓器包括原邊繞組、第一副邊繞組、第二副邊繞組、第三副邊繞組和第四副邊繞組；所述第一驅動端和所述第二驅動端分別與所述變壓器的原邊繞組的第一端和第二端連接；所述第一輸出端與所述第一副邊繞組的第一端連接，所述第二輸出端與所述第二副邊繞組的第一端連接，所述第三輸出端與所述第三副邊繞組的第一端連接，所述第四輸出端與所述第四副邊繞組的第一端連接;
[0020]所述第一副邊繞組的第一端、所述第二副邊繞組的第一端、所述第三副邊繞組的第一端與所述原邊繞組的第一端為同名端，所述第四副邊繞組的第一端與所述原邊繞組的第一端不為同名端。
[0021]作為上述技術方案的改進，所述驅動裝置還包括信號調整電路，所述信號調整電路接收所述互補PWM輸入信號，并將所述互補PWM輸入信號進行對應的增強處理后發送給所述驅動電路；所述第一驅動端和所述第二驅動端通過所述信號調整電路分別與所述變壓器的原邊繞組的第一端和第二端連接。
[0022]作為上述技術方案的改進，所述信號調整電路包括第一調整單元和第二調整單元；所述第一調整單元包括第一開關管和第二開關管，第一開關管的公共端接入直流電壓，第二開關管的公共端接地，第一開關管的控制端和第二開關管的控制端共同連接到第一驅動端，第一開關管的輸出端和第二開關管的輸出端共同連接到所述變壓器的原邊繞組的第一端；所述第二調整單元包括第三開關管和第四開關管，第三開關管的公共端接入直流電壓，第四開關管的公共端接地，第三開關管的控制端和第四開關管的控制端共同連接到第二驅動端，第三開關管的輸出端和第四開關管的輸出端共同連接到所述變壓器的原邊繞組的第二端；所述互補PWM輸入信號控制所述第一開關管、所述第二開關管、所述第三開關管和所述第四開關管工作在導通狀態或截止狀態。
[0023]作為上述技術方案的改進，所述信號調整電路還包括第一電阻、第二電阻、電容、第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管；所述第一開關管的控制端和所述第二開關管的控制端通過所述第一電阻共同連接到所述第一驅動端；所述第三開關管的控制端和所述第四開關管的控制端通過所述第二電阻共同連接到所述第二驅動端；所述第一開關管的輸出端和所述第二開關管的輸出端通過所述電容共同連接到所述變壓器的原邊繞組的第一端；所述第一二極管的陽極與所述變壓器的原邊繞組的第一端連接，所述第一二極管的陰極與所述第一開關管的輸出端連接；所述第二二極管的陽極接地，所述第二二極管的陰極與所述第一開關管的輸出端連接；所述第三二極管的陽極接地，所述第三二極管的陰極與所述第三開關管的輸出端連接；所述第四二極管的陽極接地，所述第四二極管的陰極與所述第三開關管的輸出端連接。
[0024]作為上述技術方案的改進，所述驅動電路還包括第三電阻、第四電阻、第五電阻和第六電阻；所述第一輸出端通過所述第三電阻與所述第一副邊繞組的第一端連接，所述第二輸出端通過所述第四電阻與所述第二副邊繞組的第一端連接，所述第三輸出端通過所述第五電阻與所述第三副邊繞組的第一端連接，所述第四輸出端通過所述第六電阻與所述第四副邊繞組的第一端連接。
[0025]本發明還提出了一種驅動方法，包括步驟:
[0026]接收帶有死區時間的互補PWM輸入信號；
[0027]對所述互補PWM輸入信號進行信號處理后，得到分別用于驅動所述雙管正激變換網絡的第一驅動信號、第二驅動信號和驅動所述同步整流變換網絡的第三驅動信號、第四驅動信號；其中，所述第一驅動信號和所述第二驅動信號為同相信號，所述第三驅動信號和所述第四驅動信號為帶有死區時間的互補PWM輸出信號；
[0028]將所述第一驅動信號、所述第二驅動信號、所述第三驅動信號和所述第四驅動信號輸出。
[0029]作為上述技術方案的改進，所述接收帶有死區時間的互補PWM輸入信號之后還包括:對所述互補PWM輸入信號進行對應的增強處理；
[0030]所述對所述互補PWM輸入信號進行信號處理后，得到分別用于驅動所述雙管正激變換網絡的第一驅動信號、第二驅動信號和驅動所述同步整流變換網絡的第三驅動信號、第四驅動信號具體包括:對增強后的所述互補PWM輸入信號進行信號處理后，得到分別用于驅動所述雙管正激變換網絡的第一驅動信號、第二驅動信號和驅動所述同步整流變換網絡的第三驅動信號、第四驅動信號。
[0031]實施本發明實施例，具有如下有益效果:
[0032]本發明實施例提供的驅動裝置，將接收的所述互補PWM輸入信號進行信號處理后，得到分別用于驅動所述雙管正激變換網絡和所述同步整流變換網絡的驅動信號；將雙管正激變換網絡和所述同步整流變換網絡的驅動電路合并在一個電路中，極大限度地簡化電路，降低成本，提高可靠性；由于副邊整流管的驅動信號不再取自主變壓器輸出繞組，當電源輸出電壓較高時，也不會造成驅動電路損耗很大，進而可以實現高輸出電壓設備的同步整流，增強了產品的兼容性與效率；連接所述同步整流變換網絡的整流管及續流管的兩個輸出端輸出的驅動信號為帶有死區時間的互補PWM輸出信號，使同步整流變換網絡的整流管及續流管不會同時導通，不僅能實現副邊同步整流管與續流管間的開通延時，還能實現關斷延時，提升了產品的穩定性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033]圖1是現有技術中雙管正激同步整流拓撲電路不意圖；
[0034]圖2是現有技術中雙管正激變換網絡中雙管的驅動電路示意圖；
[0035]圖3是現有技術中雙管正激變換網絡中續流管的驅動電路示意圖；
[0036]圖4是本發明提供的驅動裝置的第一實施例的結構示意圖；
[0037]圖5是本發明提供的驅動裝置的第二實施例的結構示意圖；
[0038]圖6a是是本發明提供的驅動裝置所輸入的驅動信號的波形圖；
[0039]圖6b是是本發明提供的雙管正激同步整流電路的原邊繞組307的第一端Wll的電平值的波形圖；
[0040]圖6c是是本發明提供的驅動裝置所輸出的驅動信號的波形圖；
[0041]圖7是本發明提供的驅動裝置的第三實施例的結構示意圖；
[0042]圖8是本發明提供的驅動方法的一個實施例的流程示意圖；
[0043]圖9是本發明提供的驅動方法的另一個實施例的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0044]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0045]參見圖4，是本發明提供的驅動裝置的第一實施例的結構示意圖。
[0046]本發明實施例提供的一種驅動裝置，用于驅動雙管正激同步整流電路的雙管正激變換網絡和同步整流變換網絡，所述驅動裝置包括第一驅動端201、第二驅動端202、驅動電路203、第一輸出端204、第二輸出端205、第三輸出端206和第四輸出端207 ；
[0047]藉由所述第一驅動端201和所述第二驅動端202輸入的帶有死區時間的互補PWM輸入信號，經過所述驅動電路203進行信號處理后，得到分別用于驅動所述雙管正激變換網絡的第一驅動信號、第二驅動信號和驅動所述同步整流變換網絡的第三驅動信號、第四驅動信號；
[0048]所述第一驅動信號、所述第二驅動信號、所述第三驅動信號和所述第四驅動信號分別通過所述第一輸出端204、所述第二輸出端205、所述第三輸出端206和所述第四輸出端207同時輸出；其中，所述第一驅動信號和所述第二驅動信號為同相信號，所述第三驅動信號和所述第四驅動信號為帶有死區時間的互補PWM輸出信號。
[0049]具體的，所述驅動電路203包括變壓器；所述變壓器包括原邊繞組、第一副邊繞組、第二副邊繞組、第三副邊繞組和第四副邊繞組；所述第一驅動端201和所述第二驅動端202分別與所述變壓器的原邊繞組的第一端和第二端連接；所述第一輸出端204與所述第一副邊繞組的第一端連接，所述第二輸出端205與所述第二副邊繞組的第一端連接，所述第三輸出端206與所述第三副邊繞組的第一端連接，所述第四輸出端207與所述第四副邊繞組的第一端連接；所述第一副邊繞組的第一端、所述第二副邊繞組的第一端、所述第三副邊繞組的第一端與所述原邊繞組的第一端為同名端，所述第四副邊繞組的第一端與所述原邊繞組的第一端不為同名端。
[0050]所述驅動裝置還包括信號調整電路，所述信號調整電路接收所述互補PWM輸入信號，并將所述互補PWM輸入信號進行對應的增強處理后發送給所述驅動電路；所述第一驅動端201和所述第二驅動端202通過所述信號調整電路分別與所述變壓器的原邊繞組的第一端和第二端連接。
[0051]所述信號調整電路包括第一調整單元和第二調整單元；所述第一調整單元包括第一開關管和第二開關管，第一開關管的公共端接入直流電壓，第二開關管的公共端接地，第一開關管的控制端和第二開關管的控制端共同連接到第一驅動端201，第一開關管的輸出端和第二開關管的輸出端共同連接到所述變壓器的原邊繞組的第一端；所述第二調整單元包括第三開關管和第四開關管，第三開關管的公共端接入直流電壓，第四開關管的公共端接地，第三開關管的控制端和第四開關管的控制端共同連接到第二驅動端202，第三開關管的輸出端和第四開關管的輸出端共同連接到所述變壓器的原邊繞組的第二端；所述互補PWM輸入信號控制所述第一開關管、所述第二開關管、所述第三開關管和所述第四開關管工作在導通狀態或截止狀態。
[0052]所述信號調整電路還包括第一電阻、第二電阻、電容、第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管；所述第一開關管的控制端和所述第二開關管的控制端通過所述第一電阻共同連接到所述第一驅動端201 ;所述第三開關管的控制端和所述第四開關管的控制端通過所述第二電阻共同連接到所述第二驅動端202 ;所述第一開關管的輸出端和所述第二開關管的輸出端通過所述電容共同連接到所述變壓器的原邊繞組的第一端；所述第一二極管的陽極與所述變壓器的原邊繞組的第一端連接，所述第一二極管的陰極與所述第一開關管的輸出端連接；所述第二二極管的陽極接地，所述第二二極管的陰極與所述第一開關管的輸出端連接；所述第三二極管的陽極接地，所述第三二極管的陰極與所述第三開關管的輸出端連接；所述第四二極管的陽極接地，所述第四二極管的陰極與所述第三開關管的輸出端連接。
[0053]所述驅動電路還包括第三電阻、第四電阻、第五電阻和第六電阻；所述第一輸出端204通過所述第三電阻與所述第一副邊繞組的第一端連接，所述第二輸出端205通過所述第四電阻與所述第二副邊繞組的第一端連接，所述第三輸出端206通過所述第五電阻與所述第三副邊繞組的第一端連接，所述第四輸出端207通過所述第六電阻與所述第四副邊繞組的第一端連接。
[0054]在具體實施當中，驅動電路中的開關管可以是三極管、場效應管、IGBT、晶閘管等三端控制器件或其派生器件。其中，開關管的控制端、公共端及輸出端，可以分別對應于三極管的基極、集電極、發射極，場效應管的柵極、漏極、源極、IGBT的柵極、集電極、發射極，單向晶閘管的柵極、陽極、陰極，雙向晶閘管的柵極、端口 2、端口 I。
[0055]下面為方便說明，僅分別以三極管、場效應管為例對本發明實施例的技術方案進行描述，本發明實施例提供的驅動裝置中的開關管并不限于三極管、場效應管。
[0056]參見圖5，是本發明提供的驅動裝置的第二實施例的結構示意圖。
[0057]其中，第一驅動端DRVl和第二驅動端DRV2用于輸入帶有死區時間的互補PWM輸入信號。藉由所述第一驅動端DRVl和所述第二驅動端DRV2輸入的帶有死區時間的互補PWM輸入信號，先經過所述信號調整電路進行對應的增強處理，再經過所述驅動電路進行信號處理后，得到分別用于驅動所述雙管正激變換網絡的第一驅動信號、第二驅動信號和驅動所述同步整流變換網絡的第三驅動信號、第四驅動信號；
[0058]具體的，如圖5所示，所述驅動電路包括變壓器T301 ;所述變壓器T301包括原邊繞組307、第一副邊繞組305、第二副邊繞組302、第三副邊繞組310和第四副邊繞組312 ；
[0059]所述第一驅動端DRVl和所述第二驅動端DRV2分別與所述變壓器的原邊繞組的第一端Wll和第二端W12連接；所述第一輸出端DRVA與第一副邊繞組305的第一端W21連接，第一副邊繞組305的第二端W22連接一個采樣電壓信號，為第一輸出端DRVA提供參考電平；所述第二輸出端DRVB與第二副邊繞組302的第一端W31連接，第二副邊繞組302的第二端W32連接一個跳變電壓信號，為第二輸出端DRVB提供參考電平；所述第三輸出端DRVDl與第三副邊繞組310的第一端W41連接，第三副邊繞組310的第二端W42接地；所述第四輸出端DRVD2與第四副邊繞組312的第一端W51連接；第四副邊繞組312的第二端W52接地；第一副邊繞組305的第一端W21、第二副邊繞組302的第一端W31、第三副邊繞組310的第一端W41與原邊繞組307的第一端Wll為同名端，第四副邊繞組312的第一端W51與原邊繞組307的第一端Wll不為同名端。
[0060]所述雙管正激變換網絡的上管的驅動信號從第一輸出端DRVA輸出，所述雙管正激變換網絡的下管的驅動信號從第二輸出端DRVB輸出，所述同步整流變換網絡的整流管的驅動信號從第三輸出端DRVDl輸出，所述同步整流變換網絡的續流管的驅動信號從第四輸出端DRVD2輸出。
[0061]進一步的，所述驅動裝置還包括信號調整電路，所述信號調整電路接收所述互補PWM輸入信號，并將所述互補PWM輸入信號進行對應的增強處理后發送給所述驅動電路；所述第一驅動端DRVl和所述第二驅動端DRV2通過所述信號調整電路分別與所述變壓器的原邊繞組的第一端Wll和第二端W12連接。
[0062]所述信號調整電路包括第一調整單元和第二調整單元；
[0063]所述第一調整單元包括第一三極管Ql和第二三極管Q2，第一三極管Ql為NPN型，第一三極管Ql的集電極接入直流電壓，第二三極管Q2為PNP型，第二三極管Q2的集電極接地，第一三極管Ql的基極和第二三極管Q2的基極共同連接到第一驅動端DRVl，第一三極管Ql的發射極和第二三極管Q2的發射極共同連接到變壓器T301的原邊繞組307的第一端 Wll ；
[0064]所述第二調整單元包括第三三極管Q3和第四三極管Q4，第三三極管Q3為NPN型，第三三極管Q3的集電極接入直流電壓，第四三極管Q4為PNP型，第四三極管Q4的集電極接地，第三三極管Q3的基極和第四三極管Q4的基極共同連接到第二驅動端DRV2，第三三極管Q3的發射極和第四三極管Q4的發射極共同連接到變壓器T301的原邊繞組307的第二端 W12。
[0065]所述互補PWM輸入信號控制所述第一三極管Q1、所述第二三極管Q2、所述第三三極管Q3和所述第四三極管Q4工作在導通狀態或截止狀態。
[0066]所述信號調整電路還包括第一電阻R1、第二電阻R2、電容Cl、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3和第四二極管D4。所述第一三極管Ql的基極和第二三極管Q2的基極通過第一電阻Rl共同連接到所述第一驅動端DRVl ;所述第三三極管Q3的基極和第四三極管Q4的基極通過第二電阻R2共同連接到第二驅動端DRV2 ;所述第一三極管Ql的發射極和第二三極管Q2的發射極通過所述電容Cl共同連接到所述變壓器T301的原邊繞組307的第一端Wll ;所述第一二極管Dl的陽極與所述變壓器的原邊繞組307連接，所述第一二極管Dl的陰極與所述第一三極管Ql的發射極連接；所述第二二極管D2的陽極接地，所述第二二極管D2的陰極與所述第一三極管Ql的發射極連接；所述第三二極管D3的陽極接地，所述第三二極管D3的陰極與所述第三三極管Q3的發射極連接；所述第四二極管D4的陽極接地，所述第四二極管D4的陰極與所述第三三極管Q3的發射極連接。
[0067]所述驅動電路還包括第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5和第六電阻R6 ；
[0068]所述第一輸出端DRVA通過所述第三電阻R3與所述第一副邊繞組305的第一端W21連接，所述第二輸出端DRVB通過所述第四電阻R4與所述第二副邊繞組302的第一端W31連接，所述第三輸出端DRVDl通過所述第五電阻R5與所述第三副邊繞組310的第一端W41連接，所述第四輸出端DRVD2通過所述第六電阻R6與所述第四副邊繞組312的第一端W51連接。
[0069]下面結合圖6a_6c，說明本發明提供的驅動裝置的具體工作狀態。
[0070]電源正常工作時，帶有死區時間的互補PWM輸入信號(參見圖6a)輸入到兩個驅動信號輸入端上，經過第一電阻Rl和第二電阻R2的限流后，控制第一三極管Q1、第二三極管Q2、第三三極管Q3和第四三極管Q4作出相應的開關動作，以增加輸入信號的電流幅值，互補PWM輸入信號經過增強后加在驅動變壓器的原邊繞組上(原邊繞組307的第一端Wll的電平值的波形圖參見圖6b)，通過變壓器的互感原理，從連接變壓器副邊繞組的驅動信號輸出端分別輸出雙管正激同步整流電路中四個場效應管的驅動信號(輸出的驅動信號的波形圖參見圖6c)。
[0071]該驅動電路的具體工作狀態如下:
[0072](I)當第一驅動端DRVl輸入為高電平，第二驅動端DRV2輸入為低電平時，第一三極管Ql、第四三極管Q4導通，第二三極管Q2、第三三極管Q3截止，使原邊繞組307的第一端Wll為高電平、第二端W12為低電平，所以第一副邊繞組305的第一端W21、第二副邊繞組302的第一端W31、第三副邊繞組310的第一端W41和第四副邊繞組312的第二端W52同時為高電平，第一副邊繞組305的第二端W22、第二副邊繞組302的第二端W32、第三副邊繞組310的第二端W42和第四副邊繞組312的第一端W51同時為低電平，相應的，第一輸出端DRVA、第二輸出端DRVB、第三輸出端DRVDl輸出為高電平，第四輸出端DRVD2輸出為低電平，進而驅動雙管正激變換網絡的上管及下管、同步整流變換網絡的整流管導通，驅動同步整流變換網絡的續流管截止，電源原邊向副邊傳輸能量。
[0073](2)當第一驅動端DRVl、第二驅動端DRV2輸入為低電平時，第二三極管Q2、第四三極管Q4導通，第一三極管Ql、第三三極管Q3截止，變壓器的原邊繞組兩端接地，所以第一副邊繞組305的第一端W21和第二端W22、第二副邊繞組302的第一端W31和第二端W32、第三副邊繞組310的第一端W41和第二端W42、第四副邊繞組312的第一端W51和第二端W52同時為低電平，相應的，第一輸出端DRVA、第二輸出端DRVB、第三輸出端DRVD1、第四輸出端DRVD2輸出為低電平，進而驅動雙管正激變換網絡的上管及下管、同步整流變換網絡的整流管及續流管全部截止；這樣就可以在同步整流變換網絡的整流管導通前，使同步整流變換網絡的續流管確保已經關斷，實現了同步整流變換網絡的整流管及續流管間的開通延時。
[0074](3)當第一驅動端DRVl輸入為低電平，第二驅動端DRV2輸入為高電平時，第二三極管Q2、第三三極管Q3導通，第一三極管Ql、第四三極管Q4截止，使原邊繞組307的第一端Wll為低電平、第二端W12為高電平，所以第一副邊繞組305的第一端W21、第二副邊繞組302的第一端W31、第三副邊繞組310的第一端W41和第四副邊繞組312的第二端W52同時為低電平，第一副邊繞組305的第二端W22、第二副邊繞組302的第二端W32、第三副邊繞組310的第二端W42和第四副邊繞組312的第一端W51同時為高電平，相應的，第一輸出端DRVA、第二輸出端DRVB、第三輸出端DRVDl輸出為低電平，第四輸出端DRVD2輸出為高電平，進而驅動雙管正激變換網絡的上管及下管、同步整流變換網絡的整流管截止，驅動同步整流變換網絡的續流管導通，電源副邊續流電感向輸出提供能量。
[0075](4)當第一驅動端DRVl、第二驅動端DRV2輸入再次都為低電平時，第二三極管Q2、第四三極管Q4導通，第一三極管Q1、第三三極管Q3截止，變壓器的原邊繞組兩端接地，所以第一副邊繞組305的第一端W21和第二端W22、第二副邊繞組302的第一端W31和第二端W32、第三副邊繞組310的第一端W41和第二端W42、第四副邊繞組312的第一端W51和第二端W52同時為低電平，相應的，第一輸出端DRVA、第二輸出端DRVB、第三輸出端DRVD1、第四輸出端DRVD2輸出為低電平，進而驅動雙管正激變換網絡的上管及下管、同步整流變換網絡的整流管及續流管全部截止；這樣就可以在同步整流變換網絡的續流管導通前，使同步整流變換網絡的整流管確保已經關斷，實現了同步整流變換網絡的整流管及續流管間的關斷延時。
[0076]以上4個工作狀態保證了同步整流變換網絡的整流管及續流管的開通死區，使得電源穩定可靠地工作。
[0077]參見圖7，是本發明提供的驅動裝置的第三實施例的結構示意圖。
[0078]本實施例提供的驅動裝置，與上述的第一實施例相比，其不同點在于:
[0079]所述第一調整單元包括第一場效應管Ql I和第二場效應管Q12，第一場效應管Qll為N溝道型，第一場效應管Qll的漏極接入直流電壓，第二場效應管Q12為P溝道型，第二場效應管Q12的漏極接地，第一場效應管Qll的柵極和第二場效應管Q12的柵極共同連接到第一驅動端DRV1，第一場效應管Qll的源極和第二場效應管Q12的源極共同連接到變壓器T301的原邊繞組307的第一端Wll ；
[0080]所述第二調整單元包括第三場效應管Q13和第四場效應管Q14，第三場效應管Q13為N溝道型，第三場效應管Q13的漏極接入直流電壓，第四場效應管Q14為P溝道型，第四場效應管Q14的漏極接地，第三場效應管Q13的柵極和第四場效應管Q14的柵極共同連接到第二驅動端DRV2，第三場效應管Q13的源極和第四場效應管Q14的源極共同連接到變壓器T301的原邊繞組307的第二端W12。
[0081]進一步的，所述信號調整電路還包括第一電阻R1、第二電阻R2、電容Cl、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3和第四二極管D4 ;所述第一場效應管Qll的柵極和第二場效應管Q12的柵極通過第一電阻Rl共同連接到所述第一驅動端DRVl ;所述第三場效應管Q13的柵極和第四場效應管Q14的柵極通過第二電阻R2共同連接到所述第二驅動端DRV2 ;所述第一場效應管Qll的源極和第二場效應管Q12的源極通過所述電容Cl共同連接到所述變壓器T301的原邊繞組307的第一端Wll ;所述第一二極管Dl的陽極與所述變壓器的原邊繞組307連接，所述第一二極管Dl的陰極與所述第一場效應管Qll的源極連接；所述第二二極管D2的陽極接地，所述第二二極管D2的陰極與所述第一場效應管Qll的源極連接；所述第三二極管D3的陽極接地，所述第三二極管D3的陰極與所述第三場效應管Q13的源極連接；所述第四二極管D4的陽極接地，所述第四二極管D4的陰極與所述第三場效應管Q13的源極連接。
[0082]本實施例的工作原理與上述的第二實施例相同，在此不再贅述。
[0083]需要說明的是，上述實施例提供的驅動裝置中，四個開關管僅分別以三極管、場效應管為例進行描述，還可以替換為IGBT、晶閘管等三端控制器件或其派生器件；
[0084]參見圖8，是本發明提供的驅動方法的一個實施例的流程示意圖。
[0085]本發明實施例提供的一種驅動方法，適用于驅動雙管正激同步整流電路的雙管正激變換網絡和同步整流變換網絡，包括步驟S301至S303，具體如下:
[0086]S301、接收帶有死區時間的互補PWM輸入信號；
[0087]S302、對所述互補PWM輸入信號進行信號處理后，得到分別用于驅動所述雙管正激變換網絡的第一驅動信號、第二驅動信號和驅動所述同步整流變換網絡的第三驅動信號、第四驅動信號；其中，所述第一驅動信號和所述第二驅動信號為同相信號，所述第三驅動信號和所述第四驅動信號為帶有死區時間的互補PWM輸出信號；
[0088]S303、將所述第一驅動信號、所述第二驅動信號、所述第三驅動信號和所述第四驅動信號輸出。
[0089]參見圖9，是本發明提供的驅動方法的另一個實施例的流程示意圖。
[0090]本發明實施例提供的一種驅動方法，包括步驟S401至S404，具體如下:
[0091]S401、接收帶有死區時間的互補PWM輸入信號；
[0092]S402、對所述互補PWM輸入信號進行對應的增強處理；
[0093]S403、對增強后的所述互補PWM輸入信號進行信號處理后，得到分別用于驅動所述雙管正激變換網絡的第一驅動信號、第二驅動信號和驅動所述同步整流變換網絡的第三驅動信號、第四驅動信號。
[0094]S404、將所述第一驅動信號、所述第二驅動信號、所述第三驅動信號和所述第四驅動信號輸出。
[0095]本發明實施例提供的驅動裝置及方法，將帶有死區時間的互補PWM輸入信號增強處理后加在變壓器的原邊繞組上，通過變壓器的互感原理，從連接變壓器副邊繞組的驅動信號輸出端分別輸出雙管正激同步整流電路中四個場效應管的驅動信號，克服了現有技術中需要額外增加延時電路、反向電路和一個驅動變壓器的問題，且將雙管正激同步整流電路中四個開關管的驅動電路合并在一個電路中，極大限度地簡化電路，降低成本，提高可靠性；由于副邊整流管的驅動信號不再取自主變壓器輸出繞組，當電源輸出電壓較高時，也不會造成驅動電路損耗很大，進而可以實現高輸出電壓設備的同步整流，增強了產品的兼容性與效率；連接所述同步整流變換網絡的整流管及續流管的兩個輸出端輸出的驅動信號為帶有死區時間的互補PWM輸出信號，使同步整流變換網絡的整流管及續流管不會同時導通，不僅能實現副邊同步整流管與續流管間的開通延時，還能實現關斷延時，提升了產品的穩定性。
[0096]以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種驅動裝置，其特征在于，所述驅動裝置包括第一驅動端、第二驅動端、驅動電路、第一輸出端、第二輸出端、第三輸出端和第四輸出端； 藉由所述第一驅動端和所述第二驅動端輸入的帶有死區時間的互補PWM輸入信號，經過所述驅動電路進行信號處理后，得到分別用于驅動所述雙管正激變換網絡的第一驅動信號、第二驅動信號和驅動所述同步整流變換網絡的第三驅動信號、第四驅動信號； 所述第一驅動信號、所述第二驅動信號、所述第三驅動信號和所述第四驅動信號分別通過所述第一輸出端、所述第二輸出端、所述第三輸出端和所述第四輸出端同時輸出；其中，所述第一驅動信號和所述第二驅動信號為同相信號，所述第三驅動信號和所述第四驅動信號為帶有死區時間的互補PWM輸出信號。
2.如權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，所述驅動電路包括變壓器； 所述變壓器包括原邊繞組、第一副邊繞組、第二副邊繞組、第三副邊繞組和第四副邊繞組； 所述第一驅動端和所述第二驅動端分別與所述變壓器的原邊繞組的第一端和第二端連接；所述第一輸出端與所述第一副邊繞組的第一端連接，所述第二輸出端與所述第二副邊繞組的第一端連接，所述第三輸出端與所述第三副邊繞組的第一端連接，所述第四輸出端與所述第四副邊繞組的第一端連接； 所述第一副邊繞組的第一端、所述第二副邊繞組的第一端、所述第三副邊繞組的第一端與所述原邊繞組的第一端為同名端，所述第四副邊繞組的第一端與所述原邊繞組的第一端不為同名端。
3.如權利要求2所述的驅動裝置，其特征在于，所述驅動裝置還包括信號調整電路，所述信號調整電路接收所述互補PWM輸入信號，并將所述互補PWM輸入信號進行對應的增強處理后發送給所述驅動電路； 所述第一驅動端和所述第二驅動端通過所述信號調整電路分別與所述變壓器的原邊繞組的第一端和第二端連接。
4.如權利要求3所述的驅動裝置，其特征在于，所述信號調整電路包括第一調整單元和第二調整單元； 所述第一調整單元包括第一開關管和第二開關管，第一開關管的公共端接入直流電壓，第二開關管的公共端接地，第一開關管的控制端和第二開關管的控制端共同連接到第一驅動端，第一開關管的輸出端和第二開關管的輸出端共同連接到所述變壓器的原邊繞組的第一端； 所述第二調整單元包括第三開關管和第四開關管，第三開關管的公共端接入直流電壓，第四開關管的公共端接地，第三開關管的控制端和第四開關管的控制端共同連接到第二驅動端，第三開關管的輸出端和第四開關管的輸出端共同連接到所述變壓器的原邊繞組的第二端； 所述互補PWM輸入信號控制所述第一開關管、所述第二開關管、所述第三開關管和所述第四開關管工作在導通狀態或截止狀態。
5.如權利要求4所述的驅動裝置，其特征在于，所述信號調整電路還包括第一電阻、第二電阻、電容、第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管； 所述第一開關管的控制端和所述第二開關管的控制端通過所述第一電阻共同連接到所述第一驅動端； 所述第三開關管的控制端和所述第四開關管的控制端通過所述第二電阻共同連接到所述第二驅動端； 所述第一開關管的輸出端和所述第二開關管的輸出端通過所述電容共同連接到所述變壓器的原邊繞組的第一端； 所述第一二極管的陽極與所述變壓器的原邊繞組的第一端連接，所述第一二極管的陰極與所述第一開關管的輸出端連接； 所述第二二極管的陽極接地，所述第二二極管的陰極與所述第一開關管的輸出端連接； 所述第三二極管的陽極接地，所述第三二極管的陰極與所述第三開關管的輸出端連接; 所述第四二極管的陽極接地，所述第四二極管的陰極與所述第三開關管的輸出端連接。
6.如權利要求2所述的驅動裝置，其特征在于，所述驅動電路還包括第三電阻、第四電阻、第五電阻和第六電阻； 所述第一輸出端通過所述第三電阻與所述第一副邊繞組的第一端連接，所述第二輸出端通過所述第四電阻與所述第二副邊繞組的第一端連接，所述第三輸出端通過所述第五電阻與所述第三副邊繞組的第一端連接，所述第四輸出端通過所述第六電阻與所述第四副邊繞組的第一端連接。
7.如權利要求4所述的驅動裝置，其特征在于，所述第一開關管為第一三極管，所述第二開關管為第二三極管，第一三極管為NPN型，第一三極管的集電極接入直流電壓，第二三極管為PNP型，第二三極管的集電極接地，第一三極管的基極和第二三極管的基極共同連接到第一驅動端，第一三極管的發射極和第二三極管的發射極共同連接到變壓器的原邊繞組的第一端； 所述第三開關管為第三三極管，所述第四開關管為第四三極管，第三三極管為NPN型，第三三極管的集電極接入直流電壓，第四三極管為PNP型，第四三極管的集電極接地，第三三極管(Q3)的基極和第四三極管的基極共同連接到第二驅動端，第三三極管的發射極和第四三極管的發射極共同連接到變壓器的原邊繞組的第二端。
8.如權利要求7所述的驅動裝置，其特征在于，所述信號調整電路還包括第一電阻、第二電阻、電容、第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管； 所述第一三極管的基極和第二三極管的基極通過第一電阻共同連接到所述第一驅動端; 所述第三三極管的基極和第四三極管的基極通過第二電阻共同連接到所述第二驅動端; 所述第一三極管的發射極和第二三極管的發射極通過所述電容共同連接到所述變壓器(T301)的原邊繞組的第一端； 所述第一二極管的陽極與所述變壓器的原邊繞組307連接，所述第一二極管的陰極與所述第一三極管的發射極連接； 所述第二二極管的陽極接地，所述第二二極管的陰極與所述第一三極管的發射極連接; 所述第三二極管的陽極接地，所述第三二極管的陰極與所述第三三極管的發射極連接; 所述第四二極管的陽極接地，所述第四二極管的陰極與所述第三三極管的發射極連接。
9.如權利要求4所述的驅動裝置，其特征在于，所述第一開關管為第一場效應管，所述第二開關管為第二場效應管，第一場效應管為N溝道型，第一場效應管的漏極接入直流電壓，第二場效應管為P溝道型，第二場效應管的漏極接地，第一場效應管的柵極和第二場效應管的柵極共同連接到第一驅動端，第一場效應管的源極和第二場效應管的源極共同連接到變壓器的原邊繞組的第一端； 所述第三開關管為第三場效應管，所述第四開關管為第四場效應管，第三場效應管為N溝道型，第三場效應管的漏極接入直流電壓，第四場效應管為P溝道型，第四場效應管的漏極接地，第三場效應管的柵極和第四場效應管的柵極共同連接到第二驅動端，第三場效應管的源極和第四場效應管的源極共同連接到變壓器的原邊繞組307的第二端。
10.如權利要求9所述的驅動裝置，其特征在于，所述信號調整電路還包括第一電阻(Rl)、第二電阻、電容、第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管； 所述第一場效應管的柵極和第二場效應管的柵極通過第一電阻共同連接到所述第一驅動端； 所述第三場效應管的柵極和第四場效應管的柵極通過第二電阻共同連接到所述第二驅動端； 所述第一場效應管的源極和第二場效應管的源極通過所述電容共同連接到所述變壓器的原邊繞組的第一端； 所述第一二極管的陽極與所述變壓器的原邊繞組連接，所述第一二極管的陰極與所述第一場效應管的源極連接； 所述第二二極管的陽極接地，所述第二二極管的陰極與所述第一場效應管的源極連接； 所述第三二極管的陽極接地，所述第三二極管的陰極與所述第三場效應管的源極連接； 所述第四二極管的陽極接地，所述第四二極管的陰極與所述第三場效應管的源極連接。
11.一種驅動方法，其特征在于，包括步驟: 接收帶有死區時間的互補PWM輸入信號； 對所述互補PWM輸入信號進行信號處理后，得到分別用于驅動所述雙管正激變換網絡的第一驅動信號、第二驅動信號和驅動所述同步整流變換網絡的第三驅動信號、第四驅動信號；其中，所述第一驅動信號和所述第二驅動信號為同相信號，所述第三驅動信號和所述第四驅動信號為帶有死區時間的互補PWM輸出信號； 將所述第一驅動信號、所述第二驅動信號、所述第三驅動信號和所述第四驅動信號輸出。
12.如權利要求11所述的驅動方法，其特征在于，所述接收帶有死區時間的互補PWM輸入信號之后還包括: 對所述互補PWM輸入信號進行對應的增強處理； 所述對所述互補PWM輸入信號進行信號處理后，得到分別用于驅動所述雙管正激變換網絡的第一驅動信號、第二驅動信號和驅動所述同步整流變換網絡的第三驅動信號、第四驅動信號具體包括:對增強后的所述互補PWM輸入信號進行信號處理后，得到分別用于驅動所述雙管正激變換網絡的第一驅動信號、第二驅動信號和驅動所述同步整流變換網絡的第三驅動信號、第四驅動信號。
【文檔編號】H02M5/10GK104467380SQ201410856173
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月31日 優先權日:2014年12月31日
【發明者】陳建根, 詹銳 申請人:廣州視源電子科技股份有限公司