一種高頻抗幹擾的mos管負壓驅動電路的製作方法
2023-05-09 04:17:06
一種高頻抗幹擾的mos管負壓驅動電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高頻抗幹擾的MOS管負壓驅動電路，包括穩壓電路、負壓電路、保護電路和MOS管Q，所述的穩壓電路由穩壓二極體D1和限流電阻R1組成；所述的負壓電路由二極體D2、穩壓管D3、三極體T1、電容C1以及柵極輸入電阻R2組成；所述的保護電路由二極體D4、保護電阻R3和濾波電容C2組成。該驅動電路結構簡單、成本低廉，能在驅動電壓結束時產生負壓快速關斷MOS管，適用於高頻以及電路抗幹擾性要求較高的場合。
【專利說明】—種高頻抗幹擾的MOS管負壓驅動電路
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於電力電子驅動應用【技術領域】，尤其涉及一種高頻抗幹擾的MOS管負壓驅動電路，該電路適用於高頻以及對電路抗幹擾性要求較高的場合。
【背景技術】
[0002]隨著電力半導體器件的發展，功率場效應電晶體已經成為了開關電源中最常用的器件，由於其開關速度快、驅動功率小、易並聯等優點，廣泛應用於高頻、中小功率的場合，尤其在為計算機、交換機、網絡伺服器等通信電子設備提供能量的低壓大電流開關電源中。
[0003]目前，電壓源驅動的開關頻率已經超過1MHz，但是開關頻率過高會導致一系列問題，其中阻礙電壓源驅動開關頻率提高的主要瓶頸就是開關器件導通和關斷過程的損耗、門極驅動的損耗和開關器件輸出電容的損耗，相比於傳統的驅動電路，高頻負壓驅動能夠在開關斷開的過程中以小於零的負壓快速關斷MOS管，降低高頻的電路損耗，提高驅動電路的抗幹擾性，解決上述電路問題。
【發明內容】
[0004]針對上述現有技術存在的缺陷和不足，本實用新型的目的在於，提供一種高頻抗幹擾的MOS管負壓驅動電路，本實用新型的電路加快了 MOS管的開關速度，提高了驅動電路的抗幹擾能力，有效防止開關器件的誤導通。
[0005]為了實現上述任務，本實用新型採用如下的技術解決方案:
[0006]一種高頻抗幹擾的MOS管負壓驅動電路，包括穩壓電路、負壓電路、保護電路和MOS管Q，所述的穩壓電路由穩壓二極體Dl和限流電阻Rl組成，所述穩壓二極體Dl的負極與驅動電壓Vg相連，所述限流電阻Rl接在Dl正極與所述MOS管Q源極的兩端；所述的負壓電路由二極體D2、穩壓管D3、三極體Tl、電容Cl以及柵極輸入電阻R2組成，所述的二極體D2的正極與驅動電壓Vg相連，二極體D2的負極同時與所述電容Cl的正極和所述穩壓管D3的負極相連，所述穩壓管D3的正極與電容Cl的負極相連，所述PNP型三極體Tl的基極與二極體D2的正極相連，三極體Tl的集電極與電容Cl的正極相連，三極體Tl的發射極與所述MOS管Q的源極相連；所述的柵極輸入電阻R2接在電容Cl負極與MOS管Q柵極的兩端；所述的保護電路由二極體D4、保護電阻R3和濾波電容C2組成，所述的二極體D4的正極與MOS管Q的柵極相連，二極體D4的負極與電容Cl的正極相連，所述保護電阻R3接在MOS管Q的柵極與門極之間，所述的濾波電容C2與電阻R3並聯。
[0007]本實用新型的有益效果是:與驅動電壓直接相連的穩壓電路，在驅動電壓為正電壓時將正電壓震蕩尖峰限制在穩壓電路兩端的電壓值，在驅動電壓為零時，穩壓電壓路將導通為電容Cl充電，限流電阻Rl用來防止電路電流過大；當驅動電壓為零時，負壓產生電路在MOS管Q的門極與柵極之間產生負電壓，二極體D2可以防止電流反向流動，電容Cl利用電荷泵原理在正極電壓突變為零時產生負壓，並聯穩壓二極體D3保證電容兩端電壓穩定，PNP型三極體Tl用來為產生負壓提供通道，電阻R2保證電荷泵的放電時間；保護電路中的電阻R3連接在MOS管的柵極和源極之間，防止靜電擊穿，小電容C2起濾波作用，減少驅動脈衝前後沿的畸變現象，二極體D4的作用是給MOS管柵極寄生輸入電容提供低阻抗放電通道,加速輸入電容放電,從而加速MOS管的關斷。
[0008]該驅動電路結構簡單、成本低廉，能在驅動電壓結束時產生負壓快速關斷MOS管，適用於高頻及以及電路抗幹擾性要求較高的場合。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]以下結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的解釋說明。
[0010]圖1是電路原理圖；
[0011]圖2是驅動電壓波形；
[0012]圖3是門極與柵極之間的電壓波形。
[0013]圖1中，Q為MOS管，Cl為電容、Dl、D2、D3、D4為二極體，Rl、R2、R3為電阻，Tl為
三極體。
[0014]圖2、圖3中，D為佔空比，T為開關周期，DT為導通時間，(1_D) T為關斷時間，Vg為驅動電壓波形，Vgs為功率MOS管的柵極和源極之間的電壓。
【具體實施方式】
[0015]如圖1中，防反二極體D2的正極與驅動電壓Vg相連，二極體D2的負極同時與所述電容Cl的正極和所述穩壓管D3的負極相連，穩壓管D3的正極與電容Cl的負極相連，PNP型三極體Tl的基極與二極體D2的正極相連，三極體Tl的集電極與電容Cl的正極相連，三極體Tl的發射極與所述MOS管Q的源極相連；柵極輸入電阻R2接在電容Cl負極與MOS管Q柵極的兩端；二極體D4的正極與MOS管Q的柵極相連，二極體D4的負極與電容Cl的正極相連，保護電阻R3接在MOS管Q的柵極與門極之間，所述的濾波電容C2與電阻R3並聯。
[0016]圖2、圖3為驅動電路中的兩個主要波形，設驅動信號的佔空比為D，開關周期為T。圖2中，在DT導通時間內，驅動信號持續為5V時，圖3中MOS管柵極與源極之間的電壓Vgs高於閥值電壓，初級繞組的MOS管開通。在(1-D )T關斷時間內，驅動信號由5V變為OV時，MOS管柵極與源極之間的電壓Vgs變為負值，實現了 MOS管的高頻負壓關斷，降低了驅動電路的損耗，提聞了電路的抗幹擾性。
【權利要求】
1.一種高頻抗幹擾的MOS管負壓驅動電路，其特徵在於，包括穩壓電路、負壓電路、保護電路和MOS管Q，所述的穩壓電路由穩壓二極體Dl和限流電阻Rl組成，所述穩壓二極體Dl的負極與驅動電壓Vg相連，所述限流電阻Rl接在Dl正極與所述MOS管Q源極的兩端；所述的負壓電路由二極體D2、穩壓管D3、三極體Tl、電容Cl以及柵極輸入電阻R2組成，所述的二極體D2的正極與驅動電壓Vg相連，二極體D2的負極同時與所述電容Cl的正極和所述穩壓管D3的負極相連，所述穩壓管D3的正極與電容Cl的負極相連，所述PNP型三極體Tl的基極與二極體D2的正極相連，三極體Tl的集電極與電容Cl的正極相連，三極體Tl的發射極與所述MOS管Q的源極相連；所述的柵極輸入電阻R2接在電容Cl負極與MOS管Q柵極的兩端。
2.如權利要求1所述的一種高頻抗幹擾的MOS管負壓驅動電路，其特徵在於，所述的保護電路由二極體D4、保護電阻R3和濾波電容C2組成，所述的二極體D4的正極與MOS管Q的柵極相連，二極體D4的負極與電容Cl的正極相連，所述保護電阻R3接在MOS管Q的柵極與門極之間，所述的濾波電容C2與電阻R3並聯。
【文檔編號】H03K17/08GK203722596SQ201420102475
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月7日 優先權日:2014年3月7日
【發明者】鄒坤, 唐餘武 申請人:無錫研奧電子科技有限公司