一种用于反激式电源的达林顿驱动电路、芯片以及方法与流程

1.本发明涉及电源领域，尤其涉及一种用于反激式电源的达林顿驱动电路、芯片以及方法。


背景技术：

2.参考图1，现有的反激式电源采用npn管作为其开关管q1，驱动芯片通过检测模块对流经电阻rcs的电流和电阻rcs的电压进行采样检测并发送给控制模块，控制模块根据反馈的电流电压通过基极驱动模块控制q1的导通和关断，此驱动芯片只有一个基极驱动输出base，无法驱动达林顿npn。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种用于反激式电源的达林顿驱动电路、芯片以及方法。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于反激式电源的达林顿驱动电路，可用于反激式电源中，所述驱动电路包括：用于采样达林顿管的输出端的电压的检测模块、驱动模块、根据所述采样电压控制所述驱动模块打开或者关闭所述达林顿管的控制模块，所述驱动模块包括：
5.第一开关单元，输入与所述控制模块连接，输出用于连接达林顿管的第一级驱动脚，所述第一开关单元用于在打开时输出可使达林顿管的第一级三极管导通的三极管导通信号；
6.第二开关单元，输入与所述控制模块连接，输出用于连接达林顿管的第一级驱动脚，所述第二开关单元用于在打开时输出可使达林顿管的第一级三极管关闭的三极管关闭信号；
7.第三开关单元，输入与所述控制模块，输出用于连接达林顿管的第二级驱动脚，所述第三开关单元用于在打开时输出可使达林顿管的第二级三极管关闭的三极管关闭信号；
8.其中，所述控制模块在需要打开所述达林顿管时，打开所述第一开关单元，并关闭所述第二开关单元和第三开关单元；在需要关闭所述达林顿管时，关闭所述第一开关单元，并打开第二开关单元和第三开关单元。
9.优选地，所述控制模块在所述采样电压小于第一参考值时，打开所述第一开关单元，并关闭所述第二开关单元和第三开关单元；所述控制模块在所述采样电压大于所述第一参考值时，关闭所述第一开关单元；所述控制模块在所述采样电压到达第二参考值时，所述第二开关单元和第三开关单元；其中，所述第一参考值小于等于所述第二参考值。
10.优选地，所述第一参考值与第二参考值的比值为50％至100％。
11.优选地，所述第一开关单元包括恒流源和第一开关管，所述第一开关管的输入连接所述恒流源，所述第一开关管的输出用于连接达林顿管的第一级驱动脚，所述第一开关管的控制端连接所述控制模块。
12.优选地，所述第二开关单元包括第二开关管，所述第二开关管的输入接地，所述第二开关管的输出用于连接达林顿管的第一级驱动脚，所述第二开关管的控制端连接所述控制模块。
13.优选地，所述第三开关单元包括第三开关管，所述第三开关管的输入接入可以关闭所述第三开关管的电压，所述第三开关管的输出用于连接达林顿管的第二级驱动脚，所述第三开关管的控制端连接所述控制模块。
14.本发明另一方面还构造了一种用于反激式电源的达林顿驱动芯片，包括：
15.如前任一项所述的达林顿驱动电路；
16.采样端；
17.接地端；
18.第一级驱动端，同时连接所述第一开关单元的输出以及所述第二开关单元的输出，用于接入所述达林顿管的第一级驱动脚；
19.第二级驱动端，连接所述第三开关单元的输出，用于接入所述达林顿管的第二级驱动脚。
20.本发明另一方面还构造了一种达林顿驱动方法，基于所述的电路实现或者基于所述的芯片实现，所述方法包括：
21.需要打开所述达林顿管时，打开所述第一开关单元，并关闭所述第二开关单元和第三开关单元；
22.在需要关闭所述达林顿管时，关闭所述第一开关单元，并打开第二开关单元和第三开关单元。
23.优选地，所述的需要打开所述达林顿管时，打开所述第一开关单元，并关闭所述第二开关单元和第三开关单元，包括：在所述采样电压小于第一参考值时，打开所述第一开关单元，并关闭所述第二开关单元和第三开关单元。
24.优选地，所述的在需要关闭所述达林顿管时，关闭所述第一开关单元，并打开第二开关单元和第三开关单元，包括：所述控制模块在所述采样电压大于第一参考值时，关闭所述第一开关单元；所述控制模块在所述采样电压到达第二参考值时，所述第二开关单元和第三开关单元。
25.本发明的用于反激式电源的达林顿驱动电路、芯片以及方法，具有以下有益效果：本发明的电路中，具有三个开关单元，共同提供与达林顿管的两个级驱动脚分别连接的输出，在需要打开达林顿管时，利用第一开关单元输出三极管导通信号来实现，在需要关闭达林顿管时，利用第二开关单元和第三开关单元输出三极管关闭信号来实现，如此本发明可以实现对达林顿管的驱动，而且由于两级三极管均接收到三极管关闭信号，所以可以迅速关闭达林顿管。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图：
27.图1是现有反激式电源的示意图；
28.图2是本发明用于反激式电源的达林顿驱动电路的结构示意图；
29.图3是本发明用于反激式电源的达林顿驱动电路的工作原理图。
具体实施方式
30.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的典型实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本技术技术方案的详细的说明，而不是对本技术技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
31.需要说明的是，所述“相连”或“连接”，不仅仅包括将两个实体直接相连，也包括通过具有有益改善效果的其他实体间接相连。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
32.本说明书中使用的“第一”、“第二”等包含序数的术语可用于说明各种构成要素，但是这些构成要素不受这些术语的限定。使用这些术语的目的仅在于将一个构成要素区别于其他构成要素。例如，在不脱离本发明的权利范围的前提下，第一构成要素可被命名为第二构成要素，类似地，第二构成要素也可以被命名为第一构成要素。
33.参考图2，本发明的用于反激式电源的达林顿驱动电路100，用于驱动反激式电源中的达林顿管1。可以理解的是，本发明的达林顿驱动电路100也可以做成芯片产品。
34.达林顿管1是由两级三极管串联得到，三极管可以是npn型也可以是pnp型。下面以两个npn型的三极管为例进行说明，如图中，npn型的第一级三极管q1和npn型的第二级三极管q2串联。达林顿管1的输入连接变压器的输出，达林顿管1的输出经由采样电阻rcs接地，通过检测电阻rcs上的电压即可实现对流经电阻rcs的电流的反馈控制。
35.本发明的驱动电路100包括依次连接的：检测模块110、驱动模块、控制模块120。检测模块110用于对流经所述达林顿管1电流进行检测并生成对应的采样电压，图中采样端cs表示检测模块110的输入，与现有技术相同，此处不再赘述。控制模块120用于根据所述采样电压控制所述驱动模块打开或者关闭所述达林顿管1。本实施例中的所述驱动模块包括第一开关单元131、第二开关单元132、第三开关单元133。
36.第一开关单元131，输入与所述控制模块120连接，输出用于连接达林顿管1的第一级驱动脚，所述第一开关单元131用于在打开时输出可使达林顿管1的第一级三极管导通的三极管导通信号，第一开关单元131关闭时不再输出任何信号。
37.第二开关单元132，输入与所述控制模块120连接，输出用于连接达林顿管1的第一级驱动脚，所述第二开关单元132用于在打开时输出可使达林顿管1的第一级三极管关闭的三极管关闭信号，第二开关单元132关闭时不再输出任何信号。
38.第三开关单元133，输入与所述控制模块120，输出用于连接达林顿管1的第二级驱动脚，所述第三开关单元133用于在打开时输出可使达林顿管1的第二级三极管关闭的三极管关闭信号，第三开关单元133关闭时不再输出任何信号。
39.其中，所述控制模块120在需要打开所述达林顿管1时，打开所述第一开关单元131，并关闭所述第二开关单元132和第三开关单元133。具体的，所述控制模块120在所述采样电压小于第一参考值时，打开所述第一开关单元131，并关闭所述第二开关单元132和第三开关单元133。
40.其中，所述控制模块120在需要关闭所述达林顿管1时，关闭所述第一开关单元131，并打开第二开关单元132和第三开关单元133。具体的，所述控制模块120在所述采样电压大于第一参考值时，关闭所述第一开关单元131；所述控制模块120在所述采样电压到达第二参考值时，所述第二开关单元132和第三开关单元133。
41.其中，所述第一参考值小于等于所述第二参考值。
42.更具体地，一个具体实施例中，所述第一开关单元131包括恒流源和第一开关管，所述第二开关单元132包括第二开关管，所述第三开关单元133包括第三开关管。所述第一开关管的输入连接所述恒流源，所述第一开关管的输出用于连接达林顿管1的第一级驱动脚，所述第一开关管的控制端连接所述控制模块120。所述第二开关管的输入接入可以关闭所述第二开关管的电压，因为本实施例中，第二开关管是nmos，所以第二开关管的输入接入的是地信号gnd，所述第二开关管的输出用于连接达林顿管1的第一级驱动脚，所述第二开关管的控制端连接所述控制模块120。所述第三开关管的输入接入可以关闭所述第三开关管的电压，因为本实施例中，第三开关管是nmos，所以第三开关管的输入接入的是地信号gnd，所述第三开关管的输出用于连接达林顿管1的第二级驱动脚，所述第三开关管的控制端连接所述控制模块120。
43.当将本发明的电路100集成到芯片时，可以在芯片上设置第一级驱动端q1b和第二级驱动端q2b。如图1中现有技术中的驱动芯片只有一个引脚驱动q1，而本发明的驱动电路100提供两个驱动端q1b、q2b来驱动。第一级驱动端q1b同时连接所述第一开关单元131的输出以及所述第二开关单元132的输出，用于接入所述达林顿管1的第一级驱动脚。第二级驱动端q2b连接所述第三开关单元133的输出，用于接入所述达林顿管1的第二级驱动脚。
44.参考图3，结合图2，本发明的电路100的工作原理如下：
45.1)电路100启动后，控制模块120输出到m1g的信号为高电平，m2g、m3g的信号为低电平，从而控制开关m1导通，m2和m3关断，此时ibase电流通过q1b端口流至达林顿管1，达林顿管1开启，采样端cs的电压上升。
46.2)当采样端cs的电压上升到ref2，m1g的信号从高电平切换到低电平从而使m1关断，ibase电流不能流入达林顿管1，但是由于三极管的延时特征，采样端cs的电压还是会继续升高。
47.3)当cs上升到ref1时，m2g、m3g的信号从低电平切换到高电平从而使m2和m3导通，将q1b端口和q2b端口拉低至gnd。其中ref2/ref1的比例可从50％至100％，当此比例为100％时，m1的关断和m2及m3的导通将同时发生。
48.基于同一发明构思，本发明还公开了一种用于反激式电源的达林顿驱动芯片，包括：
49.如前任一项所述的用于反激式电源的达林顿驱动电路；
50.采样端cs；
51.接地端gnd；
52.第一级驱动端q1b，同时连接所述第一开关单元131的输出以及所述第二开关单元132的输出，用于接入所述达林顿管1的第一级驱动脚；
53.第二级驱动端q2b，连接所述第三开关单元133的输出，用于接入所述达林顿管1的第二级驱动脚。
54.基于同一发明构思，本发明还公开了一种用于反激式电源的达林顿驱动方法，基于前述的电路或者芯片实现，所述方法包括：
55.s1)需要打开所述达林顿管1时，打开所述第一开关单元131，并关闭所述第二开关单元132和第三开关单元133。具体是：在所述采样电压小于第一参考值时，打开所述第一开关单元131，并关闭所述第二开关单元132和第三开关单元133。
56.s2)在需要关闭所述达林顿管1时，关闭所述第一开关单元131，并打开第二开关单元132和第三开关单元133。具体是：所述控制模块120在所述采样电压大于第一参考值时，关闭所述第一开关单元131；所述控制模块120在所述采样电压到达第二参考值时，所述第二开关单元132和第三开关单元133。
57.更多内容可以参考上述的电路和芯片部分，此处不再赘述。
58.综上所述，本发明的用于反激式电源的达林顿驱动电路、芯片以及方法，具有以下有益效果：本发明的电路中，具有三个开关单元，共同提供与达林顿管1的两个级驱动脚分别连接的输出，在需要打开达林顿管1时，利用第一开关单元输出三极管导通信号来实现，在需要关闭达林顿管1时，利用第二开关单元和第三开关单元输出三极管关闭信号来实现，如此本发明可以实现对达林顿管1的驱动，而且由于两级三极管均接收到三极管关闭信号，所以可以迅速关闭达林顿管1。
59.上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。