[實用新型]一種改進的功率開關管的驅動電路

有效

• 申請號: 201721209636.2
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN207339633U
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 周治國
• 申請（專利權）人: 佛山市鴻盛智能科技有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08
• 代理公司: 廣州廣信知識產權代理有限公司 44261
• 代理人: 張文雄

本實用新型涉及一種改進的功率開關管的驅動電路，其特征在于：包括驅動信號放大回路、充電回路和功率開關單元，驅動信號放大回路具有驅動信號輸入端、以輸入脈沖驅動信號，驅動信號放大回路的信號輸出端通過充電回路連接功率開關單元的控制輸入端，功率開關單元具有外接負載輸出端；在充電回路與功率開關單元的連接處設有快速關斷回路和限壓回路，限壓回路并聯在充電回路中的充電電容兩端，快速關斷回路的輸入端連接充電回路的反向電壓輸出端、輸出端連接功率開關單元的輸入端。具有電路元件少、關斷速度快、抗干擾能力強和功率損耗低的特點。

技術領域

本實用新型涉及一種電源驅動電路，尤其是涉及一種改進的功率開關管的驅動電路，適用于開關管電源。屬于電源技術領域。

背景技術

目前，在開關電源電路中通常都會用到功率開關管驅動電路，其工作原理是：在功率開關管的柵極或門極施加一定頻率的驅動信號，通過控制功率開關管導通和關斷時間，來實現開關電源輸出電壓的有效控制。圖6為現有技術的一種功率開關管驅動電路，驅動信號經過驅動芯片U1放大后經驅動電阻直接驅動功率開關管，采用正電壓導通功率開關管，零電壓關斷功率開關管的電路結構。此種電路結構存在如下問題：(1)通常開關電源中的干擾較大，而功率開關管屬于電壓控制型器件，輸入阻抗很高，容易受到外界的干擾而誤導通、可靠性低。(2)由于功率開關管門極發射極(或柵源極)等效輸入電容的存在，功率開關管不能快速被關斷，功率開關管因暫時進入線性區，導致功率開關管的導通內阻變大，容易造成功率開關管開關損耗增大、發熱嚴重。圖7為現有技術的一種帶負壓關斷功率開關管驅動電路，雖然能解決開關管誤導通、可靠性低的問題，但需要采用正負電源給驅動電路供電，需增加一路負電壓供電,存在整體電路結構復雜、成本較高的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的，是為了解決現有技術的帶負壓功率開關管驅動電路存在整體電路結構復雜、成本較高的問題，提供一種改進的功率開關管驅動電路。具有電路元件少、關斷速度快、抗干擾能力強和功率損耗低的特點。

本實用新型的目的可以通過采取如下技術方案達到：

一種改進的功率開關管驅動電路，其結構特點在于：包括驅動信號放大回路、充電回路和功率開關單元，驅動信號放大回路具有驅動信號輸入端、以輸入脈沖驅動信號，驅動信號放大回路的信號輸出端通過充電回路連接功率開關單元的控制輸入端，功率開關單元具有外接負載輸出端；在充電回路與功率開關單元的連接處設有快速關斷回路和限壓回路，限壓回路并聯在充電回路中的充電電容兩端，快速關斷回路的輸入端連接充電回路的反向電壓輸出端、輸出端連接功率開關單元的輸入端，形成具有快速關斷結構的功率開關管驅動電路。

本實用新型的目的可以通過采取如下技術方案達到：

進一步地，驅動信號放大回路由驅動芯片U1構成，驅動芯片U1的信號輸入端外接驅動信號，驅動芯片U1的電源輸入端與電源正極VCC相連，驅動芯片U1的輸出端連接充電回路的輸入端。

進一步地，所述驅動芯片U1為半橋式驅動芯片；其型號可以是IR2103芯片或IR2101芯片。

進一步地，充電回路包括電阻R1-R2、R5和電容C1，驅動信號放大回路的輸出端通過電阻R1、R2、電容C1連接功率開關單元的控制輸入端；電阻R5跨接在電容C1與功率開關單元控制輸入端連接處與接地端之間，構成充電電阻。

進一步地，快速關斷回路包括電阻R2和三極管Q1，所述電阻R2跨接在三極管Q1的基極和發射極之間，三極管Q1的集電極連接功率開關單元的輸入端，三極管Q1的發射極連接充電回路的電容C1與電阻R2的連接處。

進一步地，快速關斷回路的三極管Q1的集電極通過電阻R3連接功率開關單元的輸入端。

進一步地，所述快速關斷回路可以通過調整電阻R3、R4的大小，來調整放電電路放電時間，從而改善電源電磁兼容特性。