一种小型化低功耗mosfet管驱动电路的设计实现方法

文档序号:7546189阅读:484来源:国知局
一种小型化低功耗mosfet管驱动电路的设计实现方法
【专利摘要】本发明涉及一种小型化低功耗MOSFET开关管驱动电路的设计实现方法。其目的在于减小氮化镓功率管电源时序和调制电路的电路尺寸,简化设计,提高电源时序和调制电路的性能指标和可靠性。本发明通过控制一个NPN双极性晶体管和一个PNP双极性晶体管的通断来分别实现MOSFET开关管栅极的充电和放电过程,从而实现氮化镓功放管漏极电源的调制功能,解决了驱动电路所需要的电阻功耗大,占用空间大的难题。
【专利说明】 —种小型化低功耗MOSFET管驱动电路的设计实现方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种小型化低功耗MOSFET管驱动电路的设计实现方法。尤其涉及一种可用于氮化镓微波功率管电源时序和调制电路的设计方法。

【背景技术】
[0002]随着科学技术的发展和器件工艺的进步,氮化镓功率管以其优异的性能得到了越来越广泛的应用。氮化镓功率管一般工作在AB类,因其输出功率较常规的硅功率管有很大的提闻,静态工作电流也相应的增大了。为了进一步的提闻效率和减少脉冲外的噪声干扰,一般会采用对氮化镓功率管漏极电源进行同步脉冲调制的设计方法。由于氮化镓功放管的漏极电压高,电流大。TTL信号已经不能直接驱动漏极的MOSFET开关管。一般的驱动芯片达不到这样的高电压和大电流驱动能力。当前采用两个功率电阻分压来实现MOSFET的控制,好处是电路简单,不足就是功率电阻体积大,电路整体效率低、上升下降沿受电阻功率所限。因此,迫切需要一种低功耗MOSFET开关管驱动电路的设计实现方法。


【发明内容】

[0003]本发明的目的在于为氮化镓功率管提供一种新型的小型化低功耗MOSFET开关管驱动电路的设计实现方法,以提闻电源时序和调制电路的性能指标、简化设计、减小电路尺寸。
[0004]本发明为解决其技术问题所采用的技术解决方案为:通过控制一个NPN双极性晶体管和一个PNP双极性晶体管的通断来分别实现MOSFET开关管栅极的充电和放电过程,从而实现氮化镓功放管漏极电源的调制功能。本发明可以提高电路的性能指标、有效地减少电路的功耗,实现电路的小体积,提高了电路的效率和可靠性,解决了驱动电路所需要的电阻功耗大,占用空间大的难题。
[0005]本发明与现有技术相比,其显著优点为:可以有效地减少电路的功耗,减小电路实现所需要的体积,提高电路的效率和可靠性。
[0006]下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

【专利附图】

【附图说明】
[0007]附图1是一种小型化低功耗MOSFET管驱动电路的原理实现框图。

【具体实施方式】
[0008]本发明的原理实现框图如图1所示。具体实施步骤为:
1、信号流程:当TTL信号为高时,双极性晶体管Q3导通,漏极28V通过R4,R5分压,双极性晶体管Q5导通,Q6的栅极通过Q5放电,Q6导通。当TTL信号变低时,双极性晶体管Q3截止,双极性晶体管Q4和Q5的基极被拉到28V,Q4导通,28V通过Q4对Q6的栅极充电,直到28V,Q6截止。
[0009]2、MOSFET开关管的选型:根据对氮化镓功率管对脉冲调制电源的技术指标要求,对MOSFET开关管Q6进行合理的选型。MOSFET开关管的额定工作电压和电流不能低于氮化镓功率管工作电压和电流的两倍。
[0010]3、驱动双极性晶体管的选型:双极性晶体管Q4和Q5为Q6的栅极提供一个充放电的回路,其导通电流的大小直接决定Q6栅极的充放电时间,也就是MOSFET开关管Q6的上升下降沿。根据电路要求的上升下降沿时间以及Q6栅极的寄生电容值,计算出所需要的充放电电流大小,再根据计算结果对Q4和Q5进行合理的选型。TTL信号通过双极性晶体管Q3实现对Q4和Q5的通断控制。对该晶体管的导通电流要求不大,常规的双极性开关管即可满足使用要求。
[0011]4、电阻的选型:电阻决定着双极晶体管的导通电流,直接影响着晶体管的上升下降沿。应当在满足指标要求的条件下,尽量采用阻值大的电阻,降低导通电流,减小整个电路的功耗。
【权利要求】
1.一种小型化低功耗MOSFET开关管驱动电路的设计实现方法,其特征为:通过控制一个NPN双极性晶体管和一个PNP双极性晶体管的通断来分别实现MOSFET开关管栅极的充电和放电过程,从而实现MOSFET开关管的驱动。
【文档编号】H03K17/687GK104052447SQ201410321831
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年7月7日 优先权日:2014年7月7日
【发明者】徐小帆, 梁星霞 申请人:中国船舶重工集团公司第七二四研究所
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