[發明專利]一種維持中頻等離子電源MOS管電壓均衡的驅動電路

在審

• 申請號: 201710963188.3
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN107528455A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 傅健;吳銳;馬勇;闞龍
• 申請（專利權）人: 科棣姆（上海）電源科技有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司31220
• 代理人: 鄭立

技術領域

本發明涉及一種中頻等離子電源領域，特別是涉及一種MOSFET非對稱電壓下維持均衡的驅動電路。

背景技術

目前功率MOSFET以它開關速度高、可靠性高、過載能力和抗干擾能力強、以及驅動功率低等優點被廣泛用于各個領域。現有對于MOSFET的隔離驅動電路主要有兩種，光電耦合隔離驅動電路和脈沖變壓器隔離驅動電路。光電耦合隔離驅動電路和變壓器隔離驅動電路的工作原理分別是光耦隔離器件或脈沖隔離變壓器配合比較器、晶體管等實現對輸入正負電壓的導通和不導通，從而實現對MOSFET柵極的控制。光耦隔離驅動電路的優點是可以實現導通和關斷的驅動電壓不對稱，但是其存在不能對導通和關斷電壓分別控制、且電路成本高，以及響應速度慢的問題。脈沖隔離變壓器電路的優點是響應速度快、抗干擾能力強，且成本較低，但是其存在無法實現開通和關斷的驅動電壓非對稱的要求。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種MOSFET非對稱電壓下維持均衡的驅動電路。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是現有隔離驅動電路中在滿足對導通和關斷電壓分別控制的同時，并且具有響應速度快、抗干擾能力強和成本低廉等特點。

為實現上述目的，本發明提供了一種維持中頻等離子電源MOS管電壓均衡的驅動電路，其特征在于，包括脈沖變換模塊、脈沖隔離變壓器驅動模塊；所述脈沖變換模塊包括電壓輸入單元、脈沖輸出單元；所述脈沖隔離變壓器驅動模塊包括控制電壓輸入單元、脈沖輸入單元、驅動電壓輸出單元；所述電壓輸入單元接收輸入電壓，所述輸入電壓經過所述脈沖變換模塊變換成脈沖信號，所述脈沖輸出單元與所述脈沖隔離變壓器驅動模塊的脈沖輸入單元相連，所述脈沖輸出單元輸出的脈沖信號作為所述脈沖輸入單元的輸入信號；所述控制電壓輸入單元接收控制電壓，所述控制電壓和所述脈沖輸入模塊接收的脈沖信號輸入所述脈沖隔離變壓器驅動模塊后，轉換成驅動電壓，由所述驅動電壓輸出單元輸出。

進一步地，所述脈沖信號為導通脈沖或關斷脈沖。

進一步地，所述控制電壓為導通控制電壓或關斷控制電壓。

進一步地，所述導通控制電壓和關斷控制電壓的幅值不相同。

進一步地，所述驅動電壓為導通電壓或關斷電壓。

進一步地，所述導通電壓和關斷電壓的幅值不相同。

進一步地，所述脈沖變換模塊的電壓輸入單元輸入的電壓為矩形波電壓。

進一步地，所述脈沖變換模塊的脈沖輸出單元有兩個，輸出的脈沖分別對應于所述矩形波電壓的上升沿和下降沿。

進一步地，對應于矩形波電壓的上升沿輸出的脈沖為導通脈沖，對應于矩形波電壓的下降沿輸出的脈沖為關斷脈沖。

進一步地，所述脈沖隔離變壓器驅動模塊有兩個，分別為脈沖隔離變壓器驅動模塊1和脈沖隔離變壓器驅動模塊2，所述脈沖隔離變壓器驅動模塊1的脈沖輸入單元接收所述導通脈沖，所述脈沖隔離變壓器驅動模塊1的控制電壓輸入單元接收所述導通控制電壓，所述脈沖隔離變壓器驅動模塊1的驅動電壓輸出單元輸出導通電壓；所述脈沖隔離變壓器驅動模塊2的脈沖輸入單元接收所述關斷脈沖，所述脈沖隔離變壓器驅動模塊2的控制電壓輸入單元接收所述關斷控制電壓，所述脈沖隔離變壓器驅動模塊1的驅動電壓輸出單元輸出所述關斷電壓。

進一步地，所述脈沖變換模塊還包括反向施密特觸發器、與非施密特觸發器。

進一步地，所述脈沖隔離變壓器驅動模塊還包括反向施密特觸發器、信號放大單元。

在本發明的較佳實施方式中，本發明提供的一種新型的隔離驅動電路，采用了矩形波到脈沖波的轉換電路，同時應用2組脈沖隔離變壓器，實現了靈活控制負責導通和關斷MOSFET的Uout+和Uout-電壓，包括控制其幅值和周期。該隔離驅動電路保留了脈沖電壓驅動電路的響應速度快、抗干擾能力強，且成本較低的特點，同時兼備了光耦隔離驅動電路導通和關斷電壓分別控制的優點。

以下將結合附圖對本發明的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本發明的目的、特征和效果。

附圖說明

圖1是本發明的一個較佳實施例的新型隔離驅動電路的原理示意圖；

圖2是本發明的一個較佳實施例的脈沖變換電路輸入和輸出波形示意；

圖3是本發明的一個較佳實施例的脈沖變換電路具體實施電路圖；

圖4是本發明的一個較佳實施例的脈沖隔離變壓器驅動電路具體實施電路圖。

具體實施方式