[發明專利]一種功率開關管的隔離驅動電路

無效

• 申請號: 201110271325.X
• 申請日: 2011-09-14
• 公開（公告）號: CN102307003A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 付明;王騫
• 申請（專利權）人: 深圳航天科技創新研究院
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所 44248
• 代理人: 胡吉科;陳本發

技術領域

本發明屬于電氣開關及開關電源領域，尤其涉及一種功率開關管的隔離驅動電路，具體涉及一種帶加速關斷通路的隔離驅動電路。

背景技術

對于用功率開關管進行電路開關的場合，由于應用場合要求或是出于電路安全考慮，需要對來自控制電路的驅動與功率開關管進行隔離。在保證長時間可靠開通關斷的前提下，需要其驅動電路具有一定的開關速率。

現有技術中的功率開關管長時間開通關斷的隔離型驅動電路結構如圖1所示，包括：振蕩器，驅動芯片或電路、原邊隔直電容C1，原邊限流電阻R1，驅動變壓器T1，副邊隔直電容C2，副邊整流二極管D1、D2，濾波電容C3，電阻R2和R3。

在開關信號為打開功率開關管的信號時，所述振蕩器發出的脈沖方波信號經過所述驅動芯片或電路、原邊隔直電容C1和隔離驅動變壓器T1傳送到副邊，再經過所述副邊隔直電容C2和所述整流二極管D1、D2，濾波電容C3將方波整流成幅值近乎等于驅動器方波幅值的直流，從而使功率開關管M1導通。在開關信號為關閉功率開關管的信號時，驅動芯片或電路停止發出脈沖方波信號，變壓器T1停止工作，濾波電容C3和功率開關管M1的門級寄生電容通過電阻R3放電，當M1門級電壓降到開啟閾值電平以下時，功率開關管關閉。

所述電阻R1用來調節變壓器的驅動電流，防止因變壓器原邊電流過大引起變壓器飽和；所述電阻R2的阻值很小，用來抑制線路等效電感產生的振蕩；所述電阻R3的阻值很大，用來防止MOSFET門級因靜電累積而誤導通。

這種隔離驅動電路存在的技術問題是：振蕩器產生的載波信號經過驅動芯片或電路、隔離變壓器輸出到副邊后，由濾波電容C3和功率開關管的門級寄生電容進行濾波。如果總的濾波電容比較小，則門級驅動電壓存在很大的紋波；如果加大總的濾波電容值，雖然門級驅動電壓的紋波變小了，但由于在關斷時只能通過電阻R2和電阻R3放電，而通常電阻R2的電阻值較大，門級電壓下降非常緩慢，不僅使關斷過程變慢，而且會引起功率開關管的電壓或是電流振蕩，從而增加故障發生的可能性。由于關斷過程變慢，使得該驅動電路的開關速率也不能提到很高。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種功率開關管的隔離驅動電路，旨在解決現有技術存在的功率開關管的關斷過程較慢，容易發生故障的問題。

本發明實施例是這樣實現的，一種功率開關管的隔離驅動電路，所述電路包括產生載波信號的振蕩器，與所述振蕩器相連的邏輯選擇電路，所述邏輯選擇電路還分別與加速關斷放電電路、開通隔離驅動電路相連，

所述開關信號經過邏輯選擇電路，由邏輯選擇電路同時控制開通隔離驅動電路和加速關斷放電電路，當開關信號為開啟功率開關管時，所述開通隔離驅動電路工作，輸出高電平使得功率開關管開通，加速關斷驅動電路關閉，所述隔離驅動電路的輸入信號為關閉功率開關管時，所述開通隔離驅動電路停止工作，加速關斷電路工作使得功率開關管門級電容迅速放電，使所述被驅動功率開關管迅速關閉。

進一步地，所述邏輯選擇電路包括：非門、第一與門以及第二與門，所述非門的輸入端接開關信號，所述第一與門的一個輸入端與振蕩器的輸出端相連，另一輸入端接非門的輸出端，其輸出端接開通隔離驅動電路，所述第二與門的一個輸入端接振蕩器的輸出端，另一個輸入端接開關信號，而第二與門的輸出端接加速關斷驅動電路。

進一步地，所述邏輯選擇電路包括：

反相器、第一與門以及第二與門，所述反相器的輸入端接開關信號，所述第一與門的一個輸入端與振蕩器的輸出端相連，另一輸入端接開關信號，其輸出端接開通隔離驅動電路，所述第二與門的一個輸入端接振蕩器的輸出端，另一個輸入端接反相器的輸出端，而第二與門的輸出端接加速關斷驅動電路。

進一步地，所述加速關斷驅動電路包括：第二驅動芯片或電路、隔直電容C4、限流電阻R5、變壓器T2，整流二極管D3、限流電阻R6、電阻R7、放電功率管Q1以及放電限流電阻R4，

所述變壓器T2的原邊接第二驅動芯片或電路，隔直電容C4，限流電阻R5，并且第二驅動芯片或電路接到第二與門的輸出端，所述變壓器T2的副邊通過整流二極管D3，限流電阻R6?驅動所述放電功率管Q1，所述放電功率管Q1和放電限流電阻R4串聯后接到所述副邊濾波電容C3兩端，電阻R7接放電功率管Q1的門級。

進一步地，所述加速關斷驅動電路包括：

第二驅動芯片或電路、隔直電容C4、限流電阻R5、變壓器T2，電容C5、整流二極管D3、電阻R7、放電功率管Q1以及放電限流電阻R4，