一種上臂mos管驅動電路的製作方法
2023-05-07 16:43:26 2
一種上臂mos管驅動電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種上臂MOS管驅動電路，包括自舉升壓電路和MOS管開關裝置電路，所述自舉升壓電路由開關信號電路和圖騰柱輸出電路組成，所述開關信號電路連接單片機MCU的輸出端，所述開關信號電路與所述圖騰柱輸出電路連接，所述圖騰柱輸出電路連接所述MOS管開關裝置電路的MOS管柵極輸入端。其有益效果是：採用自舉升壓電路作為MOS管的驅動，在電路結構上簡單，通過MCU發送控制信號，簡單方便，電壓和頻率調整靈活，易於實現。
【專利說明】—種上臂MOS管驅動電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及開關電源及電力電源【技術領域】，具體地涉及一種上臂MOS管驅動電路。
【背景技術】
[0002]開關電源和電力電源廣泛用於家電、計算機、通信控制、航空、醫療等設備中。現在電子、通信技術的發展對電源要求越來越高，而MOS管的開關裝置是電源系統應用最為廣泛，最為核心部分，然而MOS管的驅動電路是否穩定、可靠，又是MOS管開關裝置中核心中的主導部位。
[0003]因此，在電子技術高速發展的同時，競爭也極為激烈所以對於成本的控制也極為重要，設計一種實用新型、電路結構簡單、成本低廉、工作穩定可靠的上臂MOS管驅動電路具有重要的意義。
[0004]目前對於大部分的上臂MOS管驅動電路來說，基本上是通過採用專用驅動IC (如IRF2110)，使MOS管的柵極(G)懸浮於源極(S)之上來驅動MOS管的開通和關斷，該方法需要給驅動IC提供穩定的工作電源，以及外圍輔助電路，基本上能實現上臂MOS管的驅動，但電路結構複雜，設計成本高，可靠性低，尤其是當工作電源不穩定或是外部環境幹擾很有可能導致驅動IC工作不穩定，輸出驅動電壓不正常，導致MOS管被損壞。所以在一些開關或電力電源的高可靠要求的運用有一定的局限性。
實用新型內容
[0005]為此，本實用新型為解決上述技術問題，提供一種上臂MOS管驅動電路。
[0006]於是，本實用新型提供了以下技術方案:一種上臂MOS管驅動電路，其特徵在於，所述上臂MOS管驅動電路包括自舉升壓電路和MOS管開關裝置電路，所述自舉升壓電路由開關信號電路和圖騰柱輸出電路組成，所述開關信號電路連接單片機MCU的輸出端，所述開關信號電路與所述圖騰柱輸出電路連接，所述圖騰柱輸出電路連接所述MOS管開關裝置電路的MOS管柵極輸入端。
[0007]具體地，所述開關信號電路為三極體Ql，三極體Ql連接單片機MCU的輸出端，由單片機MCU發出脈衝PWM控制信號控制三極體Ql開通和關斷。
[0008]具體地，所述圖騰柱輸出電路包括電阻器R1、電阻器R2、三極體Q2、三極體Q3、電容器Cl、電容器C2、二極體Dl和二極體D2 ；電阻器Rl連接三極體Ql的基極b，三極體Ql的集電極c接地；電阻器R2 —端接有+VCC電源，另一端與三極體Ql的集電極c以及三極體Q2、三極體Q3的基極b相連；三極體Q2的發射極e和三極體Q3的發射極e相連，三極體Q3的集電極c接地；電容器Cl 一端與三極體Q2的發射極e和三極體Q3的發射極e連接，另一端與二極體Dl和二極體D2相連，電容器C2並接二極體Dl和二極體D2另一端。
[0009]具體地，所述的MOS管開關裝置電路包括MOS管Q4，MOS管Q4的柵極G接電阻器R3 —端和電阻器R4另一端。MOS管Q4的源極S並接有電阻器R4的另一端、二極體D2的一端和電容器C2的另一端。
[0010]本實用新型的有益效果是:採用自舉升壓電路作為MOS管的驅動，在電路結構上簡單，通過MCU發送控制信號，簡單方便，電壓和頻率調整靈活，易於實現。
[0011]本實用新型對於上臂MOS管的驅動是非常有效，具有以下特點:
[0012]1、結構簡單、成本低廉、實用性強、穩定可靠。通過MCU發出來的控制信號，簡單方便，易於調整，穩定性高，不易受外部幹擾產生誤動作，從而避免MOS管的損壞。
[0013]2、本實用新型的MOS管耐壓可以做到lkV，開關頻率在O-lOOkHz，適合運用於開關電源、太陽能光伏電源、逆變器電源、UPS電源等懸浮驅動MOS管、IGBT管的要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為實施例用於太陽能極板對電池充電的上臂MOS管的驅動電路的電路圖。【具體實施方式】
[0015]下面，結合附圖對本實用新型進行詳細描述。
[0016]本實施例以用於太陽能極板對電池充電為例，詳細介紹上臂MOS管驅動電路，實施例用於太陽能極板對電池充電的上臂MOS管的驅動電路的電路圖參看附圖1，包括自舉升壓電路I和MOS管開關裝置電路2，自舉升壓電路I由開關信號電路和圖騰柱輸出電路組成，開關信號電路為三極體Ql，三極體Ql連接單片機MCU的輸出端由單片機MCU發出脈衝PWM控制信號，控制三極體Ql開通和關斷，開關信號電路與圖騰柱輸出電路連接，圖騰柱輸出電路包括電阻器R1、電阻器R2、三極體Q1、三極體Q2、三極體Q3、電容器Cl、電容器C2、二極體Dl、二極體D2組成；其中電阻器Rl —端與單片機MCU的輸出引腳連接，得到MCU送出的PWM控制信號，另一端並接三極體Ql的基極b，三極體Ql的集電極c接地；電阻器R2一端接有+12V電源，另一端與三極體Ql的集電極c接以及三極體Q2、Q3的基極b相連；三極體Q2的發射極e和三極體Q3的發射極e連，三極體Q3的集電極c接地；電容器Cl 一端與三極體Q2、Q3的發射極e相連，另一端與二極體Dl和二極體D2相連，電容器C2並接著二極體Dl和二極體D2另一端而組成；其中當有MCU送出PWM控制信號(頻率F=32.8kHz,電壓幅度Vi=5V)，從而控制三極體Ql高速開通和關斷，由於三極體Q2和三極體Q3組合為經典的圖騰電路，因而在三極體Ql高速開通和關斷激勵作用下，使三極體Q2和三極體Q3的b極也處於與三極體Ql具有同頻率PWM控制信號(頻率F=32.8kHz)，在電源電壓+12V的推動下，處於高速的開通和關斷，從而在三極體Q2的發射極e處產生以電壓幅值為+12V的脈衝信號。此脈衝信號通過電容器Cl的濾波和二極體Dl的整流得到所需的驅動電壓信號Vb=+12V (假設為Vb)，將該驅動電壓信號送至MOS開關管裝置電路。
[0017]其中，MOS管開關裝置電路2是由MOS管Q4、電阻器R3、電阻器R4組成:其中電阻器R3與MOS管Q4的柵極G相連，電阻器R4與MOS管Q4的源極S相連，同時MOS管Q4的源極S接有電池電壓正(假設為VS)，M0S管Q4的漏極D接有太陽能輸入正(假設為VD)，根據自舉升壓電路所得到的驅動電壓信號為Vb，應該很容易就得到MOS管Q4的柵極G電壓信號(假設為VG)，那麼VG=VS+12V，達到MOS管Q4柵極G所需的驅動電壓，驅動電壓MOS管Q4導通，使太陽能正極電壓流入電池輸入正極。
[0018]本實施例電路的具體工作過程如下:[0019]當MCU發出的PWM控制信號(設為F=32.8kHz，幅值Vi=5V)施加到三極體Ql的基極端，從而控制三極體Ql高速的開通和關斷，與之相連的圖騰柱電路的三極體Q2和三極體Q3也受此激勵和振蕩，同時Q2和Q3組合成的圖騰柱電路在電源電壓+12V的推動下，也處於高速開通和關斷，因此在三極體Q2的發射極e處產生以電壓幅值為+12V的脈衝信號。此脈衝信號通過電容器Cl的濾波和二極體Dl的整流得到所需的電壓信號Vb=+12V (假設為Vb)，將該驅動電壓信號同過驅動電阻R3送至MOS開關管的柵極，在開關管裝置電路中MOS管Q4的源極S接有電池正電壓(假設為VS)也送至MOS開關管的柵極，根據自舉升壓電路所得到的驅動電壓信號為Vb，很容易就得到MOS管Q4的柵極G電壓信號(假設為VG)，那麼VG=VS+12V，達到MOS管Q4柵極G所需的驅動電壓，驅動MOS開關管裝置電路工作。使太陽能正極電壓流入電池輸入正極。
[0020]實施例的上臂MOS管的驅動電路結構簡單，穩定性好，實用性強，可以廣泛運用於開關電源和電力電源領域中。
[0021]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種上臂MOS管驅動電路，其特徵在於，所述上臂MOS管驅動電路包括自舉升壓電路和MOS管開關裝置電路，所述自舉升壓電路由開關信號電路和圖騰柱輸出電路組成，所述開關信號電路連接單片機MCU的輸出端，所述開關信號電路與所述圖騰柱輸出電路連接，所述圖騰柱輸出電路連接所述MOS管開關裝置電路的MOS管柵極輸入端。
2.根據權利要求1所述的上臂MOS管驅動電路，其特徵在於:所述開關信號電路為三極體Ql，三極體Ql連接單片機MCU的輸出端，由單片機MCU發出脈衝PWM控制信號控制三極體Ql開通和關斷。
3.根據權利要求2所述的上臂MOS管驅動電路，其特徵在於:所述圖騰柱輸出電路包括電阻器R1、電阻器R2、三極體Q2、三極體Q3、電容器Cl、電容器C2、二極體Dl和二極體D2 ；電阻器Rl連接三極體Ql的基極b，三極體Ql的集電極c接地；電阻器R2 —端接有+VCC電源，另一端與三極體Ql的集電極c以及三極體Q2、三極體Q3的基極b相連；三極體Q2的發射極e和三極體Q3的發射極e相連，三極體Q3的集電極c接地；電容器Cl 一端與三極體Q2的發射極e和三極體Q3的發射極e連接，另一端與二極體Dl和二極體D2相連，電容器C2並接二極體Dl和二極體D2另一端。
4.根據權利要求2所述的上臂MOS管驅動電路，其特徵在於:所述的MOS管開關裝置電路包括MOS管Q4，M0S管Q4的柵極G接電阻器R3 一端和電阻器R4另一端，MOS管Q4的源極S並接有電阻器R4的另一端、二極體D2的一端和電容器C2的另一端。
【文檔編號】H02M1/08GK203554269SQ201320615135
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年9月30日 優先權日:2013年9月30日
【發明者】單榮, 熊芸 申請人:深圳市金三科電子有限公司