[實(shí)用新型]一種場效應(yīng)晶體管的驅(qū)動電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220301857.3
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN202713267U
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張未;李霞;方波
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州舜唐新能源電控設(shè)備有限公司
• 主分類號: H03K19/094
• 分類號: H03K19/094
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種驅(qū)動電路，特別涉及一種金氧半場效晶體管和絕緣柵雙極型晶體管(MOSFET&IGBT)優(yōu)化驅(qū)動電路。

背景技術(shù)

隨著開關(guān)電源以及電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，MOSFET&IGBT的全橋以及半橋驅(qū)動電路也隨之發(fā)展，市場出現(xiàn)了各式各樣的MOSFET&IGBT驅(qū)動電路，驅(qū)動電路的作用是實(shí)現(xiàn)MOSFET和IGBT的通斷操作。但是這些驅(qū)動電路存在驅(qū)動能力不足、密勒效應(yīng)和噪聲抑制能力差、易使MOSFET&IGBT產(chǎn)生誤導(dǎo)通等現(xiàn)象。

圖2中示出了一種現(xiàn)有的驅(qū)動電路，其中包括NPN型三極管Q1和PNP型三極管Q2組成的圖騰柱電路。這個圖騰柱電路用于控制門極驅(qū)動電路的導(dǎo)通與斷開。自舉電源VB1連接至NPN型三極管Q1的集電極，作為驅(qū)動電路的電壓來源。圖2中最右端上方的G表示該線路連接至場效應(yīng)晶體管的門極(柵極)，而下方的S表示該線路連接至場效應(yīng)晶體管的源極。若門極和源極之間的電壓超過一定的值，場效應(yīng)晶體管就導(dǎo)通，若門極和源極之間的電壓小于一定的值，則場效應(yīng)晶體管就斷開。利用場效應(yīng)晶體管這種導(dǎo)通和斷開的特性，可將場效應(yīng)晶體管用于開關(guān)電源或者馬達(dá)的驅(qū)動。為此，需要向門極施加較大的驅(qū)動電壓。圖2中的自舉電源VB1即為這種驅(qū)動電壓的來源。圖2的驅(qū)動電路中還包括噪聲抑制電阻R3，中和電容C1，第二限流電阻R1、門極驅(qū)動匹配電阻Rg以及一個二極管，和與二極管并聯(lián)的第一限流電阻R2。

圖2中所示的第一限流電阻R2設(shè)計(jì)在三極管的發(fā)射極，導(dǎo)致驅(qū)動電路存在以下兩種設(shè)計(jì)缺陷：第一，驅(qū)動電路的電流驅(qū)動能力會下降以及要求門極驅(qū)動電壓升高，影響MOSFET&IGBT的開關(guān)速度；第二，電路在工作時容易受到密勒效應(yīng)的影響，可能會導(dǎo)致三極管誤動作致使所驅(qū)動的MOSFET&IGBT誤動作。具體而言，第一限流電阻R2設(shè)置在兩個三極管的發(fā)射極與門極驅(qū)動電壓輸出端之間，會導(dǎo)致在第一限流電阻R2的兩端形成壓力差，也就是造成驅(qū)動電壓的下降。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種高效可靠的MOSFET&IGBT驅(qū)動電路，增強(qiáng)電流驅(qū)動能力。

為了克服現(xiàn)有存在的困難，達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種場效應(yīng)晶體管的驅(qū)動電路，包括：

NPN型三極管，其集電極通過第一限流電阻與外部電源連接；

PNP型三極管，其基極與所述NPN型三極管的基極連接后，形成所述驅(qū)動電路的輸入端，該輸入端接收外部數(shù)字控制信號；

所述NPN型三極管的發(fā)射極與所述PNP型三極管的發(fā)射極連接后，接入驅(qū)動所述場效應(yīng)晶體管的門極的線路，而所述PNP型三極管的集電極接入驅(qū)動所述場效應(yīng)晶體管的源極的線路。

優(yōu)選的是，所述的場效應(yīng)晶體管的驅(qū)動電路中，還包括第二限流電阻，其串聯(lián)在所述驅(qū)動電路的輸入端上。

優(yōu)選的是，所述的場效應(yīng)晶體管的驅(qū)動電路中，還包括中和電容，其并聯(lián)在所述PNP三極管的發(fā)射極和集電極之間。

優(yōu)選的是，所述的場效應(yīng)晶體管的驅(qū)動電路中，還包括噪聲抑制電阻，其并聯(lián)在所述PNP三極管的發(fā)射極和集電極之間。

優(yōu)選的是，所述的場效應(yīng)晶體管的驅(qū)動電路中，所述噪聲抑制電阻設(shè)置在比所述中和電容更加靠近場效應(yīng)晶體管的一側(cè)。

優(yōu)選的是，所述的場效應(yīng)晶體管的驅(qū)動電路中，還包括門極驅(qū)動匹配電阻，其串聯(lián)在驅(qū)動所述場效應(yīng)晶體管的門極的線路上。

優(yōu)選的是，所述的場效應(yīng)晶體管的驅(qū)動電路中，還包括零值電阻，其串聯(lián)在所述PNP三極管的集電極與所述中和電容之間。

優(yōu)選的是，所述的場效應(yīng)晶體管的驅(qū)動電路中，所述外部電源為自舉電源和/或所述外部數(shù)字控制信號為脈沖寬度調(diào)制控制信號。

優(yōu)選的是，所述的場效應(yīng)晶體管的驅(qū)動電路中，所述場效應(yīng)晶體管為金氧半場效晶體管或絕緣柵雙極型晶體管。

優(yōu)選的是，所述的場效應(yīng)晶體管的驅(qū)動電路中，第二限流電阻的阻值范圍為47-100歐姆和/或噪聲抑制電阻的阻值范圍為4.7K-100K歐姆。

本實(shí)用新型的有益效果是：采用的NPN與PNP三極管的組合驅(qū)動電路拓?fù)渥畲笙薅鹊靥岣吡薓OSFET&IGBT驅(qū)動電路的驅(qū)動電流和減小了噪聲與密勒效應(yīng)對MOSFET&IGBT的影響，最大程度的防止MOSFET&IGBT的誤動作，以減小功率器件的損壞，提高對系統(tǒng)與設(shè)備的防護(hù)。本實(shí)用新型所述的驅(qū)動電路元件數(shù)量少，體積小，成本低，適合各類高集成度的MOSFET&IGBT的驅(qū)動電路。

附圖說明