[實用新型]MOSFET電子開關驅動電路

有效

• 申請號: 201620986306.3
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN206135864U
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 陳鵬;黃學軍;于輝
• 申請（專利權）人: 蘇州泰思特電子科技有限公司
• 主分類號: H03K17/687
• 分類號: H03K17/687;H03K17/693;H03K5/13
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司32103
• 代理人: 馬明渡,王健

技術領域

本實用新型屬于電力電子器件應用技術領域，尤其涉及一種MOSFET電子開關驅動電路。

背景技術

小型化任意脈寬MOSFET電子開關多采用有源變壓器耦合方式。這種驅動電路原理雖然可實現任意脈沖寬度，但是，不適合于陣列MOSFET電子開關。究其原因在于，這種驅動電路所需隔離電源數量龐大，很難實現小型化設計。如何克服上述技術問題成為本領域技術人員努力的方向。

發明內容

本實用新型目的是提供一種MOSFET電子開關驅動電路，該MOSFET電子開關驅動電路可實現驅動脈沖的任意寬度，無需大量隔離電源，驅動電路體積很小，驅動電源功率極小。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種MOSFET電子開關驅動電路，包括：方波發生器、低電平邊緣檢測單元、高電平邊緣檢測單元、正脈沖電平轉換單元、負脈沖電平轉換單元、正脈沖驅動支路、負脈沖驅動支路；用于產生觸發方波信號的方波發生器連接到低電平邊緣檢測單元和高電平邊緣檢測單元各自的輸入端，所述低電平邊緣檢測單元與負脈沖電平轉換單元和負脈沖驅動支路依次連接，所述高電平邊緣檢測單元與正脈沖電平轉換單元和正脈沖驅動支路依次連接；

所述高電平邊緣檢測單元進一步包括依次串聯的第一與門、高電平微分模塊、第一非門和第二非門，此第一與門的一個輸入端與方波發生器連接，另一個輸入端與接地之間設置有第一電容，所述第二非門與正脈沖電平轉換單元連接；

所述低電平邊緣檢測單元進一步包括依次串聯的第二與門、低電平微分模塊、第三非門和第四非門，此第二與門的一個輸入端與方波發生器之間設置有第五非門，另一個輸入端與接地之間設置有第二電容，所述第四非門與負脈沖電平轉換單元連接；

所述正脈沖驅動支路、負脈沖驅動支路均由依次串聯的驅動小信號單元、功率管單元和主電路取能單元組成，所述耦合變壓器初級側和次級側分別具有一個初級線圈和至少2個次級線圈，此至少2個次級線圈進一步分為至少1個V_Tp次級線圈和至少1個V_Tn次級線圈；

所述加速網絡單元與耦合變壓器的初級線圈串連連接，耦合變壓器的V_Tp次級線圈和V_Tn次級線圈均連接到對應驅動支路的驅動小信號單元上，所述加速網絡單元由并聯的R_v電阻和C_v電容并聯組成；

所述驅動小信號單元進一步包括濾波模塊、MOS管和位于濾波模塊、MOS管之間的第一二極管，此濾波模塊與VTn次級線圈連接，此MOS管的柵極和源極分別與VTp次級線圈的高電位輸出端和低電位輸出端連接，一穩壓二極管與串聯的第一二極管、濾波模塊并聯；

所述主電路取能單元進一步包括存儲電容、第二二極管和2個串聯的限流電阻，所述存儲電容與驅動小信號單元的MOS管的漏極連接，所述第二二極管位于2個串聯的限流電阻的接點與MOS管與存儲電容的接點之間，驅動小信號單元的MOS管的源極連接到功率管單元中功率管的柵極，所述功率管單元的漏極和源極分別作為主電路的正極和負極。

上述技術方案中進一步改進方案如下：

1. 上述方案中，所述功率管單元中的功率管由第一功率MOS管和第二功率MOS管并聯組成。

2. 上述方案中，所述正脈沖電平轉換單元、負脈沖電平轉換單元均由推挽電路、高壓MOS管、加速網絡單元、耦合變壓器組成。

3. 上述方案中，所述推挽電路包括第一功率MOS管、第二功率MOS管和第三功率MOS管，第二功率MOS管與第三功率MOS管并聯，第一功率MOS管與第二功率MOS管和第三功率MOS管串聯。

由于上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點：

本實用新型MOSFET電子開關驅動電路，其可實現驅動脈沖的任意寬度，無需大量隔離電源，驅動電路體積很小，驅動電源功率極小；供電電源大幅減小，而且電源功率很小，這種驅動電路設計的核心：首先，檢測觸發信號的前沿和后沿，為脈沖寬度控制提供依據；其次，利用主電路為驅動電路電容器儲能，從而可以省去隔離電源；且采用來自耦合變壓器和主電路取能單元前后雙脈沖注入功率，無需額外供電電源，既大大減少了電子開關驅動電路體積，又加速了電子開關上升前沿，電子開關驅動電路所需功率大幅減小，尤其適合陣列MOSFET電子開關。

附圖說明

附圖1為本實用新型MOSFET電子開關驅動電路局部結構示意圖；

附圖2為本實用新型各點電壓波形圖；