驱动电源及电子设备

技术领域

本发明涉及驱动电源技术领域，尤其涉及一种驱动电源及电子设备。

背景技术

驱动电源作为一种电源转换器，用于把输入电源转换为特定的电压电流以驱动负载。驱动电源通常由驱动模块和功率放大模块组成，驱动模块驱动功率放大模块的开关管以实现功率放大，用于驱动负载。

现有技术中，当驱动电源的功率放大模块的开关管采用MOS管或其他高速器件时，由于驱动模块受干扰，可能导致开关管的误导通，影响装置性能，甚至会引起炸机，严重影响了驱动电源的稳定性及安全性。

发明内容

本发明实施例提供了一种驱动电源及电子设备，以解决现有技术中驱动电源采用高速开关管时受干扰影响严重，影响驱动电源稳定性的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种驱动电源，包括：驱动电路及功率放大电路；其中，功率放大电路包括至少一个开关管；

驱动电路的输入端用于与外部电源连接，驱动电路的控制端用于输入控制信号，驱动电路的输出端与功率放大电路连接，用于驱动功率放大电路的开关管；

驱动电路设置在第一印刷电路板上，功率放大电路设置在第二印刷电路板上，第一印刷电路板与第二印刷电路板电连接；

第一印刷电路板和第二印刷电路板垂直正交设置。

可选的，驱动电源还包括：隔离滤波电路；

隔离滤波电路的输入端与外部电源连接，隔离滤波电路的输出端与驱动电路的输入端连接。

可选的，隔离滤波电路包括：共模电感及滤波电容；

共模电感的第一线圈的第一端与隔离滤波电路的输入端连接，共模电感的第一线圈的第二端与隔离滤波电路的输出端连接；

共模电感的第二线圈的第一端与外部电源对应的接地端连接，共模电感的第二线圈的第二端与驱动电路的接地端连接。

可选的，共模电感为磁环类铁芯共模电感。

可选的，驱动电路包括：电源模块及驱动模块；

电源模块的输入端与驱动电路的输入端连接，电源模块的输出端与驱动模块的电源端连接，用于为驱动模块供电；

驱动模块的输入端与驱动电路的控制端连接，驱动模块的输出端与驱动电路的输出端连接。

可选的，驱动模块为隔离驱动模块，电源模块为隔离电源模块；电源模块的输出端包括：第一电源输出端和第二电源输出端，第一电源输出端与第二电源输出端隔离；驱动模块的电源端包括：输入供电端和输出供电端，输入供电端和输出供电端隔离；

第一电源输出端与输入供电端连接，第二电源输出端与输出供电端隔离。

可选的，电源模块包括：非隔离变换单元及隔离变换单元；

隔离变换单元的输入端分别与电源模块的输入端及非隔离变换单元的输入端连接；

非隔离变换单元的输出端与第一电源输出端连接，隔离变换单元的输出端与第二电源输出端隔离。

可选的，开关管为MOS管。

第二方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括如本发明实施例第一方面提供的驱动电源。

本发明实施例提供一种驱动电源及电子设备，该驱动电源包括：驱动电路及功率放大电路；其中，功率放大电路包括至少一个开关管；驱动电路的输入端用于与外部电源连接，驱动电路的控制端用于输入控制信号，驱动电路的输出端与功率放大电路连接，用于驱动功率放大电路的开关管；驱动电路设置在第一印刷电路板上，功率放大电路设置在第二印刷电路板上，第一印刷电路板与第二印刷电路板电连接且垂直正交设置。本发明中将驱动电路及功率放大电路布置在两块垂直正交的印刷电路板上，使得第一印刷电路板在第二印刷电路板上的投影面积最小，避免了功率放大电路的PCB走线层间耦合为驱动电路产生的开关管驱动信号带来的干扰，提高了开关管控制的稳定性，从而有效提高了驱动电源的安全性及稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种驱动电源的电路结构示意图；

图2是本发明实施例提供的又一种驱动电源的电路结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种隔离滤波电路的电路原理图；

图4是本发明实施例提供的一种驱动电路的电路结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种电源模块的电路结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。

参见图1，其示出了本发明实施例提供的一种驱动电源，包括：驱动电路11及功率放大电路12；其中，功率放大电路12包括至少一个开关管；

驱动电路11的输入端用于与外部电源VCC连接，驱动电路11的控制端用于输入控制信号，驱动电路11的输出端与功率放大电路12连接，用于驱动功率放大电路12的开关管；

驱动电路11设置在第一印刷电路板上，功率放大电路12设置在第二印刷电路板上，第一印刷电路板与第二印刷电路板电连接；

第一印刷电路板和第二印刷电路板垂直正交设置。

本发明实施例中，驱动电路11输出驱动信号，用于驱动功率放大电路12上的开关管，以实现功率放大，驱动负载13。若驱动电路11和功率放大电路12布置在一块印刷电路板上，功率放大电路12与驱动电路11的走线层之间会存在层间干扰，从而影响驱动电路11输出的驱动信号的准确性，造成开关管误动作，影响驱动电源的稳定性及安全性。

基于此，本发明实施例中将驱动电路11部分和功率放大电路12部分分开设置，布置在两块印刷电路板上，从而避免了层间干扰，防止功率放大电路12对驱动信号的干扰，有效提高了驱动信号的准确性。进一步的，第一印刷电路板和第二印刷电路板垂直正交设置，第一印刷电路板在第二电路印刷版上的投影面积最小，最小化层间干扰，有效提高了驱动电源的稳定性及安全性。

示例性的，第一印刷电路板和第二印刷电路板可以通过连接器电连接。

在一种可能的实施方式中，参考图2，驱动电源还可以包括：隔离滤波电路14；

隔离滤波电路14的输入端与外部电源VCC连接，隔离滤波电路14的输出端与驱动电路11的输入端连接。

为进一步降低外部干扰信号对电路的影响，在外部电源VCC的输入端设置隔离滤波电路14，防止外部干扰信号进入电路内部，降低串扰。

在一种可能的实施方式中，参考图3，隔离滤波电路14可以包括：共模电感L1及滤波电容C1；

共模电感L1的第一线圈的第一端与隔离滤波电路14的输入端连接，共模电感L1的第一线圈的第二端与隔离滤波电路14的输出端连接；

共模电感L1的第二线圈的第一端与外部电源VCC对应的接地端连接，共模电感L1的第二线圈的第二端与驱动电路11的接地端连接。

本发明实施例中，采用共模电感L1对电源和接地同时进行滤波，防止外部干扰信号通过电源或接地进入电路内部。

在一种可能的实施方式中，共模电感L1可以为磁环类铁芯共模电感。

本发明实施例中共模电感L1采用磁环类铁芯共模电感，具有高初始导磁率，高饱和磁感应强度，很小的体积即可得到较大的感量，体积小。同时温度稳定、频率特性灵活高，频率范围宽，适用于隔离滤波。

在一种可能的实施方式中，参考图4，驱动电路11可以包括：电源模块111及驱动模块112；

电源模块111的输入端与驱动电路11的输入端连接，电源模块111的输出端与驱动模块112的电源端连接，用于为驱动模块112供电；

驱动模块112的输入端与驱动电路11的控制端连接，驱动模块112的输出端与驱动电路11的输出端连接。

在一种可能的实施方式中，驱动模块112可以为隔离驱动模块，电源模块111可以为隔离电源模块111；电源模块111的输出端包括：第一电源输出端和第二电源输出端，第一电源输出端与第二电源输出端隔离；驱动模块112的电源端包括：输入供电端和输出供电端，输入供电端和输出供电端隔离；

第一电源输出端与输入供电端连接，第二电源输出端与输出供电端隔离。

本发明实施例中，设置单独的电源模块111将外部电源VCC转换为合适的电压为驱动模块112供电。为进一步降低电路的干扰，驱动模块112可以采用隔离驱动模块，同时电源模块111也可以采用隔离电源模块111，防止外部干扰信号通过电源串扰进入电路，影响驱动信号的准确性。隔离电源模块111输出两路隔离的电源，分别用于为隔离驱动模块的输入部分和输出部分供电，保证电路的完全隔离。

需要说明的，电源模块111及驱动模块112的接地均进行隔离。第一电源输出端对应的接地与第二电源输出端对应的接地隔离，驱动模块112的输入供电端对应的接地和输出供电端对应的接地也隔离，第一电源输出端对应的接地和驱动模块112的输入供电端对应的接地共用，第二电源输出端对应的接地与驱动模块112的输出供电端对应的接地共用。

进一步的，基于图3，与共模电感L1的第二线圈的第二端连接的驱动电路11的接地端应当为与驱动模块112的输入供电端对应的接地端，以实现电路的有效隔离。

在一种可能的实施方式中，参考图5，电源模块111可以包括：非隔离变换单元1111及隔离变换单元1112；

隔离变换单元1112的输入端分别与电源模块111的输入端及非隔离变换单元1111的输入端连接；

非隔离变换单元1111的输出端与第一电源输出端连接，隔离变换单元1112的输出端与第二电源输出端隔离。

本发明实施例隔离驱动模块可实现输入部分和输出部分的隔离，输入部分的供电可以采用非隔离变换单元1111，无需进行隔离，仅需将输出部分的供电隔离即可。

示例性的，非隔离变换单元1111可以包括：第一直流变换器；

外部电源VCC可以为直流电源，第一直流变换器将外部的直流电源进行电压转换，转换为与隔离驱动模块的输入供电端电压匹配的电源，用于为隔离驱动模块的输入部分供电。

具体的，第一直流变换器可以为三端稳压器。

进一步的，隔离变换单元1112可以包括：第二直流变换器及隔离变压器；

第二直流变换器用于对外部直流电源进行电压变换，同时输送给隔离变压器进行隔离变压。具体电路在此不再赘述。

具体的，第二直流变换器可以为开关稳压器。

需要说明的，若驱动模块112包括两个或多个驱动芯片，则隔离变压器应当具有多个隔离输出(第二电源输出端具有多个)，分别用于为各个驱动芯片提供隔离供电。

在一种可能的实施方式中，外部电源VCC电压可以为15V，第一直流变换器的输出端的电源可以为5V。

在一种可能的实施方式中，开关管可以为MOS管。

本发明实施例中，驱动模块112采用开关速率较高的MOS管进行开关控制，可适用于高频场合。

对应于上述实施例，本发明实施例提供了一种电子设备，包括如本发明上述实施例提供的驱动电源，且具有上述驱动电源的优点，在此不再赘述。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。