一种开关结构的驱动电路以及开关电源的制作方法

本公开涉及开关电源，尤其涉及一种开关结构的驱动电路以及开关电源。

背景技术：

1、随着开关结构制备材料和工艺的改进，高频驱动的开关结构越来越多的应用于各个领域中。例如，氮化镓gan驱动电路在开关电源中的应用，主要是通过使用gan材料的高速开关元件来提高开关频率和能效。相比传统的硅基开关元件，gan开关元件能够实现更高的开关频率，从而减小开关损耗和体积，提高功率密度和能效。这使得开关电源具有更小的尺寸、更高的功率密度和更高的转换效率，适用于各种应用领域，如电子设备、通信系统、工业设备等。但高频的开关控制操作会产生较大的噪声和干扰，从而影响系统的整体性能和稳定。

技术实现思路

1、本公开实施例的目的在于提供一种开关结构的驱动电路以及开关电源，用以解决现有技术中高频的开关控制操作会产生较大的噪声和干扰，从而影响系统的整体性能和稳定的问题。

2、本公开的实施例采用如下技术方案：一种开关结构的驱动电路，至少包括：emi滤波单元、瞬态电压抑制单元、电气隔离单元以及驱动控制单元；其中，所述emi滤波单元用于对输入信号进行滤波；所述瞬态电压抑制单元用于对所述emi滤波单元的输出信号进行瞬态电压抑制；所述电气隔离单元用于对所述瞬态电压抑制单元的输出信号进行电气隔离后输出；所述驱动控制单元用于根据所述电气隔离单元的输出信号生成开关结构的驱动信号。

3、在一些实施例中，所述emi滤波单元至少包括：共模电感器，所述共模电感器的初级端具有第一输入端和第二输入端，所述第一输入端和所述第二输入端之间并联有第一电容，所述共模电感器的次级端具有第一输出端和第二输出端，所述第一输出端和所述第二输出端之间并联有第二电容以及串联的第三电容和第四电容，所述第三电容和所述第四电容之间的连接点接地。

4、在一些实施例中，所述瞬态电压抑制单元至少包括：三极管、第一电阻、第二电阻、第一瞬态抑制二极管、第二瞬态抑制二极管、第三电阻以及第五电容；其中，所述第一电阻的第一端与所述emi滤波单元的输出端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端和所述第一瞬态抑制二极管的负极连接，所述第一瞬态抑制二极管的正极接地，所述第二电阻的第二端与所述三极管的基极连接，所述三极管的集电极与所述第三电阻串联后接入电源电压，所述第五电容的两端分别连接所述电源电压以及接地端，所述三极管的发射极接地，所述第二瞬态抑制二极管并联在所述三极管的发射极和集电极之间，所述三极管的集电极引出所述瞬态电压抑制单元的输出端。

5、在一些实施例中，所述电气隔离单元至少包括：管理芯片、变压器、第一二极管、第二二极管、第四电阻、第六电容以及第七电容；其中，所述管理芯片的输入引脚与所述瞬态电压抑制单元的输出端连接，所述管理芯片的第一输出引脚与所述变压器的第一引脚和第二引脚连接，所述管理芯片的第二输出引脚与所述变压器的第三引脚和第四引脚连接，所述管理芯片的使能端接入使能信号，所述管理芯片的接地引脚接地，所述第七电容并联在所述输入引脚和接地引脚之间；所述变压器的第五引脚与所述第二二极管的正极连接，所述变压器的第八引脚与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管和所述第二二极管的负极连接并引出所述电气隔离单元的输出端，所述第四电阻的第一端和所述第六电容的第一端均连接所述电气隔离单元的输出端，所述第四电阻的第二端和所述第六电容的第二端接地，所述变压器的第六引脚和第七引脚连接并接地。

6、在一些实施例中，所述驱动控制单元至少包括：控制板以及固定在所述控制板正面上的控制芯片、整流变压器、开关管、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第九二极管、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容以及第十三电容；其中，所述控制芯片的第一引脚与所述电气隔离单元的输出端连接，所述控制芯片的第一引脚和第二引脚之间并联有所述第五电阻和所述第八电容，所述控制芯片的第三引脚与所述第十电阻的第一端连接，所述第十电阻的第二端接地，所述控制芯片的第四引脚与所述第九电容的第一端连接，所述第九电容的第二端与所述控制芯片的第五引脚连接后接地，所述控制芯片的第八引脚与所述第六电阻串联后接入所述第四引脚，所述控制芯片的第七引脚接入所述电源电压，所述控制芯片的第六引脚连接所述开关管的栅极，所述开关管的源极与所述第十电阻的第一端连接，所述开关管的漏极与所述第六二极管的正极和所述整流变压器的第二引脚连接，所述第十电容的两端分别接入所述电源电压和接地端，所述第五二极管的正极连接所述电源电压，所述第五二极管的负极与所述第六二极管的负极连接，所述整流变压器的第五引脚连接所述第九二极管的正极，所述第九二极管的负极和所述整流变压器的第六引脚形成所述驱动控制单元的第一输出端，所述第十一电容并联在所述第九二极管的负极和所述整流变压器的第六引脚之间，所述第七电阻的第一端连接所述第七二极管的负极，所述第七二极管的正极连接所述整流变压器的第三引脚，所述第七电阻的第二端连接所述第八电阻的第一端和所述第十三电容的第一端，所述第八电阻的第二端与所述第九电阻串联后接地，所述第十三电容的第二端与所述整流变压器的第四引脚和接地端连接，所述整流变压器的第七引脚与所述第八二极管的正极连接，所述第八二极管的负极与所述整流变压器的第八引脚之间形成所述驱动控制单元的第二输出端，所述第十二电容并联在所述第八二极管的负极和所述整流变压器的第八引脚之间。

7、在一些实施例中，所述控制芯片为型号uc3843的电流型pwm控制器。

8、在一些实施例中，还包括：布线屏蔽单元，所述布线屏蔽单元至少包括接地线以及与所述接地线连接的金属箔，所述金属箔至少贴合在所述驱动控制单元的控制板背面，所述控制板背面与所述控制板正面相对设置。

9、本公开实施例还提供了一种开关电源，至少包括：如上述的驱动电路、开关结构以及电压转换器；其中，所述驱动电路通过驱动控制信号调整所述开关结构的导通状态，所述开关结构与所述电压转换器电性连接，在所述开关结构导通时所述电压转换器接入输入电源以实现电压转换。

10、本公开实施例的有益效果在于：通过emi滤波单元、瞬态电压抑制单元、电气隔离单元和驱动控制单元的配合，对输入信号进行干扰抑制和滤波，减少噪声和干扰的传播，同时利用电气隔离单元实现输入信号和输出信号之间的共模干扰的传播，提高了系统的性能和稳定性。

技术特征：

1.一种开关结构的驱动电路，其特征在于，至少包括：

2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述emi滤波单元至少包括：

3.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述瞬态电压抑制单元至少包括：

4.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述电气隔离单元至少包括：

5.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动控制单元至少包括：

6.根据权利要求5所述的驱动电路，其特征在于，所述控制芯片为型号uc3843的电流型pwm控制器。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的驱动电路，其特征在于，还包括：

8.一种开关电源，其特征在于，至少包括：

技术总结本公开提供了一种开关结构的驱动电路以及开关电源，包括：EMI滤波单元、瞬态电压抑制单元、电气隔离单元以及驱动控制单元；其中，EMI滤波单元用于对输入信号进行滤波；瞬态电压抑制单元用于对EMI滤波单元的输出信号进行瞬态电压抑制；电气隔离单元用于对瞬态电压抑制单元的输出信号进行电气隔离后输出；驱动控制单元用于根据电气隔离单元的输出信号生成开关结构的驱动信号。本公开通过EMI滤波单元、瞬态电压抑制单元、电气隔离单元和驱动控制单元的配合，对输入信号进行干扰抑制和滤波，减少噪声和干扰的传播，同时利用电气隔离单元实现输入信号和输出信号之间的共模干扰的传播，提高了系统的性能和稳定性。技术研发人员：王炳尧,张海涛,李合兴,马嘉皓受保护的技术使用者：河南利华制药有限公司技术研发日：20231026技术公布日：2024/7/23