[實用新型]一種可快速關斷耗盡型開關器件的驅動電路

無效

• 申請號: 201020130489.1
• 申請日: 2010-03-12
• 公開（公告）號: CN201656754U
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 劉樹林;曹曉生;楊波;王媛媛
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088;H02M3/155
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司 61100
• 代理人: 陳小霞

技術領域

本實用新型涉及一種耗盡型功率開關器件的驅動電路，主要應用于開關電源或開關功率變換器，確切地說是一種可快速關斷耗盡型開關器件的驅動電路。

背景技術

在已有技術中，由于場效應功率開關器件具有驅動容易、開關速度快等特點而在功率變換領域得到廣泛應用。場效應功率開關器件可分為增強型和耗盡型兩類，但目前開關電源或開關功率變換器中所用的場效應功率開關器件大都是增強型開關器件，它的開通和關斷是由控制驅動電路提供的脈沖寬度調制信號來控制的，該脈沖寬度調制信號的幅度一般為0～15V。也就是說，當控制驅動電路輸出約15V的高電平時，增強型開關器件開通，當輸出為接近0V的低電平時，增強型開關器件截止，故現有的控制驅動電路僅適用于控制增強型開關器件。

近年來，由于半導體氮化鎵開關器件具有諸多優異的性能特點，如開關速度快、導通內阻低、耐壓高等，因而受到業界廣泛關注。但限于目前的制造工藝，氮化鎵開關器件只能做成耗盡型開關器件。耗盡型開關器件的特點是在其柵、源極間電壓接近零時就能導通，只有當其柵、源極間負電壓達到一定值時才能關斷，這就給控制帶來困難，如果將其直接應用于現有的開關電源或開關功率變換器中，將會出現不能關斷的情況。要想將性能優良的耗盡型氮化鎵開關器件應用于現有開關電源或開關功率變換器，首先應解決耗盡型開關器件的開、關控制問題。本申請人在先申請的中國專利“一種能可靠關斷的增強-耗盡型器件組合開關電路(申請號：201010112286.4)”較好地解決了耗盡型開關器件的開、關控制問題，能可靠關斷耗盡型氮化鎵開關器件。但其關斷速度不夠快，因為該組合開關器件的關斷速度取決于流過耗盡型開關器件電流的大小，而該電流的大小又取決于電路負載的大小，又由于在負載較輕時，流過耗盡型開關器件的電流較小，使得向增強型開關器件漏、源極間等效電容的充電電流也較小，從而導致耗盡型開關器件的關斷速度緩慢，使氮化鎵開關器件開關速度快的特點難以發揮。因此，氮化鎵開關器件要獲得工程應用并充分發揮其開關速度快的優異性能，還應解決其快速關斷的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對已有技術中存在的問題，提供一種可快速關斷耗盡型開關器件的驅動電路，旨在解決耗盡型開關器件可控性的同時重點解決其快速關斷的問題，其次是解決耗盡型開關器件的快速開通和驅動電路的安全可靠性問題，從而使耗盡型開關器件能夠更好地應用于開關電源和開關變換器中。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：

它主要包括一個P溝道增強型開關器件、一個N溝道增強型開關器件和接在該兩個開關器件柵極上的電阻，所述的P溝道增強型開關器件的漏極與N溝道增強型開關器件的漏極相接，所述P溝道增強型開關器件的源極直接或者通過一個電阻接在本驅動電路的供電電源上，所述N溝道增強型開關器件的源極直接或者通過一個電阻接到電路的參考地，所述P溝道增強型開關器件的柵極通過其柵極上的電阻與控制信號輸入端相接，所述N溝道增強型開關器件的柵極通過其柵極上的電阻與控制信號輸入端相接。

本實用新型進一步改進的技術方案如下：

在所述P溝道增強型開關器件的柵極電阻上并聯一個二極管，該二極管的陰極與P溝道增強型開關器件的柵極相接，其陽極與控制信號的輸入端相接，在所述N溝道增強型開關器件的柵極電阻上并聯另一個二極管，該二極管的陽極與N溝道增強型開關器件的柵極相接，其陰極與控制信號的輸入端相接。