[發(fā)明專利]一種小型化低功耗MOSFET管驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410321831.9
• 申請(qǐng)日: 2014-07-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104052447A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐小帆;梁星霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二四研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H03K17/687
• 分類(lèi)號(hào): H03K17/687
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種小型化低功耗MOSFET管驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法。尤其涉及一種可用于氮化鎵微波功率管電源時(shí)序和調(diào)制電路的設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和器件工藝的進(jìn)步，氮化鎵功率管以其優(yōu)異的性能得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。氮化鎵功率管一般工作在AB類(lèi)，因其輸出功率較常規(guī)的硅功率管有很大的提高，靜態(tài)工作電流也相應(yīng)的增大了。為了進(jìn)一步的提高效率和減少脈沖外的噪聲干擾，一般會(huì)采用對(duì)氮化鎵功率管漏極電源進(jìn)行同步脈沖調(diào)制的設(shè)計(jì)方法。由于氮化鎵功放管的漏極電壓高，電流大。TTL信號(hào)已經(jīng)不能直接驅(qū)動(dòng)漏極的MOSFET開(kāi)關(guān)管。一般的驅(qū)動(dòng)芯片達(dá)不到這樣的高電壓和大電流驅(qū)動(dòng)能力。當(dāng)前采用兩個(gè)功率電阻分壓來(lái)實(shí)現(xiàn)MOSFET的控制，好處是電路簡(jiǎn)單，不足就是功率電阻體積大，電路整體效率低、上升下降沿受電阻功率所限。因此，迫切需要一種低功耗MOSFET開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于為氮化鎵功率管提供一種新型的小型化低功耗MOSFET開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法，以提高電源時(shí)序和調(diào)制電路的性能指標(biāo)、簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、減小電路尺寸。

本發(fā)明為解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)解決方案為：通過(guò)控制一個(gè)NPN雙極性晶體管和一個(gè)PNP雙極性晶體管的通斷來(lái)分別實(shí)現(xiàn)MOSFET開(kāi)關(guān)管柵極的充電和放電過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)氮化鎵功放管漏極電源的調(diào)制功能。本發(fā)明可以提高電路的性能指標(biāo)、有效地減少電路的功耗，實(shí)現(xiàn)電路的小體積，提高了電路的效率和可靠性，解決了驅(qū)動(dòng)電路所需要的電阻功耗大，占用空間大的難題。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為：可以有效地減少電路的功耗，減小電路實(shí)現(xiàn)所需要的體積，提高電路的效率和可靠性。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

附圖說(shuō)明

附圖1?是一種小型化低功耗MOSFET管驅(qū)動(dòng)電路的原理實(shí)現(xiàn)框圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的原理實(shí)現(xiàn)框圖如圖1所示。具體實(shí)施步驟為：

1、信號(hào)流程：當(dāng)TTL信號(hào)為高時(shí)，雙極性晶體管Q3導(dǎo)通，漏極28V通過(guò)R4，R5分壓，雙極性晶體管Q5導(dǎo)通，Q6的柵極通過(guò)Q5放電，Q6導(dǎo)通。當(dāng)TTL信號(hào)變低時(shí)，雙極性晶體管Q3截止，雙極性晶體管Q4和Q5的基極被拉到28V，Q4導(dǎo)通，28V通過(guò)Q4對(duì)Q6的柵極充電，直到28V，Q6截止。

2、MOSFET開(kāi)關(guān)管的選型：根據(jù)對(duì)氮化鎵功率管對(duì)脈沖調(diào)制電源的技術(shù)指標(biāo)要求，對(duì)MOSFET開(kāi)關(guān)管Q6進(jìn)行合理的選型。MOSFET開(kāi)關(guān)管的額定工作電壓和電流不能低于氮化鎵功率管工作電壓和電流的兩倍。

3、驅(qū)動(dòng)雙極性晶體管的選型：雙極性晶體管Q4和Q5為Q6的柵極提供一個(gè)充放電的回路，其導(dǎo)通電流的大小直接決定Q6柵極的充放電時(shí)間，也就是MOSFET開(kāi)關(guān)管Q6的上升下降沿。根據(jù)電路要求的上升下降沿時(shí)間以及Q6柵極的寄生電容值，計(jì)算出所需要的充放電電流大小，再根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)Q4和Q5進(jìn)行合理的選型。TTL信號(hào)通過(guò)雙極性晶體管Q3實(shí)現(xiàn)對(duì)Q4和Q5的通斷控制。對(duì)該晶體管的導(dǎo)通電流要求不大，常規(guī)的雙極性開(kāi)關(guān)管即可滿足使用要求。

4、電阻的選型：電阻決定著雙極晶體管的導(dǎo)通電流，直接影響著晶體管的上升下降沿。應(yīng)當(dāng)在滿足指標(biāo)要求的條件下，盡量采用阻值大的電阻，降低導(dǎo)通電流，減小整個(gè)電路的功耗。