DIY一个变压器隔离驱动电路【获得20元现金红包】

这种类型的驱动没有电容串在电路中所以动态特性会比较好，不会出现占空比突然变化引起的误触发问题，测试中快速改变占空比或快速改变开关频率都未发生异常，突然关掉、开启驱动信号驱动电路也工作正常。不同开关频率的波形如下。

图1-3中蓝色波形为PWM输入信号黄色波形为输出信号Vgs，相同开关频率不同占空比的波形如下。

这种类型的的驱动设计起来相对容易些，需要注意的是隔离变压器漏感要小励磁电感要适当。漏感大了会影响输出的上升沿，励磁电感大了会影响下降沿小了会影响效率。下面的是200KHz时的波形现象明显些。

如图1-5当脉宽较窄时漏感造成上升沿变缓的矛盾凸显出来使输出的波形幅值降低，下降沿由于脉宽窄储能少关断也变缓，经仿真验证当脉冲较窄时适当减小励磁电感可以加快关断速度。

变压器隔离驱动原理是一边传递信号一边传递能量，图1的这个电路次级采用图腾柱结构是想将能量传递和信号传递分开从而提高电路的灵活性。比如某些应用希望驱动信号带负压的图1这个电路稍作改动即可实现，由于次级电阻R1有去磁效果所以实际搭的电路是没有加RCD吸收的，见下图2-1。

                                           图2-1带负压输出的变压器隔离驱动电路

只需再增加一个电容C2在G、S两端就实现了正负脉冲输出，见下图2-2

                         图2-2带负压的驱动波形

实验电路的电容C1=C2所以输出波形正负电平对称，需要不同正负电压的改变电容C1、C2的比值即可。

是说的图2-2吗？图2-1这个电路实测和仿真结果都表明其0电平的位置不受占空比和频率的影响始终保持不变（正负电平比例不变）。

以上是仿真结果，电容比例1:4。

如果希望输出波形的边沿更陡峭抗干扰能力强可以通过增加一个比较器来实现。

仿真结果如下

能量和信号传递分开可以实现变压器+光耦组合隔离方式，见下图。

这里隔离变压器只做能量传递对电容C1充电使电容电压维持在5V左右，光耦实现信号传递。相对于普通的光耦隔离这个方式不需要辅助绕组能量可以自给自足。

如果将能量和信号传递彻底分开则可以实现100%的占空比，见下图。

外接或自搭一个小于等于50%占空比的信号用来驱动变压器实现能量传递，独立出来的PWM信号不受限制可以实现占空比0-100%的变化。

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    其实最笨的方法就是数他的磁环漆包线的圈数,我之前开过一帖,涉及到驱动变压器的计算.

    个人觉得计算本身是比较简单的,但是想获得较好的参数还是需要实测调试.

    目测12圈,两边对称,使用磁环制作驱动变压器,好处是耦合系数高,因为磁环本身的磁导率较高,绕制也方便,不过如果圈数较多,采用骨架绕制更方便一下.

上面的实验和仿真都是用RCD电路去磁，下面仿一个采用隔直电容去磁的。

                                                   图3-2初级加隔直电容去磁的波形

图3-2的波形显示单采用初级隔直电容输出驱动n_Vgs信号的峰峰值不变，正、负电压比例受占空比影响，隔直电容C2通过自动调节电压大小维持伏秒平衡同时也改变了正负比例。

一般可在次级串联一个同样大小的电容C4来解决这个问题，电路如下

                                                 图3-3次级加补偿电容电路

仿真结果如下

                                                      图3-4次级电容补偿后的波形

如图3-4当稳态时次级电容和初级电容的压差不变也可以认为是两个电容互相抵消，从而实现了去磁又不影响电路的效果。

成也萧何败也萧何，当占空比动态变化较大时电容反而会造成开关管误的触发。

我个人感觉这个可能有缺陷，速度做不快，而且上升沿、下降沿时间差很大，可以做个试验测试下

如果要驱动能力好的，速度快，建议用两级图腾，光靠一个三极管驱动图腾，速度跟不上

如果要驱动能力好的，速度快，建议用两级图腾，光靠一个三极管驱动图腾，速度跟不上

谢谢你的建议，下面的是一位前辈设计的光耦隔离驱动电路

万能板测试

请问一下，和这种有什么区别呢？新手，求教谢谢。这个绕制有什么讲究呢？

占空比动态变化仿真的电路如下：

首先占空比由90%突变到10%

由图3-5所示当占空比突变后输出驱动n-Vgs的电压发生了上漂结果会导致开关管的误触发。

当占空比由10%突变到90%的波形如下

图3-6当占空比有小到大突变后导致n_Vgs信号下漂造成开关管不触发。结合图3-5和图3-6这个问题是由于电容C2和C4的压差发生了变化，如果能保持C2-C4的电压不变则输出驱动n_Vgs将不受电容的影响。

将电路图3-4中的电容C4改成10nF后仿真结果如下：

                                                       图3-7 C4=10nF占空比大到小突变波形

如图所示选择恰当的电容或许采用隔直电容复位的变压器隔离驱动本身就能满足动态要求。

如果漏感按0.1%设计可以得到更宽的占空比范围。

                                                        图3-9 漏感0.1%占空比95%-5%突变  

尝试过几种方法，采用隔直电容是其中最简单实用的方法。电路中加了比较器用来修正波形，电路如下。

                                           图4-1 隔直电容+比较器变压器隔离驱动

仿真结果如下

                                              图4-2 占空比98%-2%突变驱动波形

                                              图4-3 占空比2%-98%突变驱动波形

如图4-2、图4-3经过比较器的修正后波形比较理想。这种带隔直电容的隔离驱动占空比变化范围越宽越难设计，在仿真中是按如下方式确定参数的：