一种高压可控硅驱动电路装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种高压可控硅驱动电路装置，包括：脉冲校验电路，脉冲校验电路包括：光纤收发器；第一MOSFET管；脉冲放大电路，脉冲放大电路与脉冲校验电路相连，脉冲放大电路包括：瞬态抑制二极管，瞬态抑制二极管的正向端与第二电阻的另一端相连；第三电阻，第三电阻的一端与瞬态抑制二极管的反向端相连；驱动接口芯片，驱动接口芯片的一个管脚与第三电阻的另一端相连；第二MOSFET管；可控硅过电压保护电路，可控硅过电压保护电路与脉冲放大电路相连，可控硅过电压保护电路包括：第一击穿二极管；第二击穿二极管，第二击穿二极管的正向端与第一击穿二极管反向端相连。本实用新型可以直接驱动可控硅，实现了单宽脉冲的放大。
【专利说明】—种高压可控硅驱动电路装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子电路及电气自动化【技术领域】，特别涉及一种高压可控硅驱动电路装置。
【背景技术】
[0002]可控硅是一种具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件，亦称为晶闸管。可控硅具有体积小、结构相对简单、功能强等特点，是比较常用的半导体器件之一。可控硅可以被广泛应用于各种电子设备和电子产品中，用于可控整流、逆变、变频、调压、无触点开关等。可控硅的触发控制信号可以由控制器直接给出，但这个信号的功率还不足以直接驱动晶闸管，必须进行功率放大。
[0003]现在常用的可控硅驱动电路一般为集成电路构成的脉冲功率放大电路，但由于芯片尺寸限制了其功耗，现有的集成电路只能用于调制脉冲列电路，不能用于单宽脉冲的放大。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
[0005]为此，本实用新型的目的在于提出一种高压可控硅驱动电路装置，该装置可以直接驱动可控硅，实现了单宽脉冲的放大。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型的实施例提供一种高压可控硅驱动电路装置，包括:脉冲校验电路，所述脉冲校验电路包括:光纤收发器；第一金属氧化层半导体场效晶体管MOSFET管，所述第一 MOSFET管的漏极与所述光纤收发器的输出端相连，所述第一 MOSFET管的源级接地，所述第一 MOSFET管的栅极与第一电阻的一端相连，所述第一电阻的另一端与第一发光二极管的正向端相连，所述第一发光二极管的反向端与第二电阻的一端相连；脉冲放大电路，所述脉冲放大电路与所述脉冲校验电路相连，所述脉冲放大电路包括:瞬态抑制二极管，所述瞬态抑制二极管的正向端与所述第二电阻的另一端相连；第三电阻，所述第三电阻的一端与所述瞬态抑制二极管的反向端相连；驱动接口芯片，所述驱动接口芯片的一个管脚与所述第三电阻的另一端相连；第二 MOSFET管，所述第二 MOSFET管的栅极与所述第三电阻的一端相连，所第二 MOSFET管的源级与第四电阻的一端相连，所述第四电阻的另一端接地，所述第二 MOSFET管的漏极与第五电阻的一端相连，所述第五电阻的另一端与第一电容相连，所述第一电容的另一端接电源正极；可控硅过电压保护电路，所述可控硅过电压保护电路与所述脉冲放大电路相连，所述可控硅过电压保护电路包括:第一击穿二极管；第二击穿二极管，所述第二击穿二极管的正向端与所述第一击穿二极管反向端相连。
[0007]在本实用新型的一个实施例中，所述第二 MOSFET管的漏极-源级之间的电压阈值为60V,漏极电流的电流阈值为60A,结温阈值为150摄氏度。
[0008]在本实用新型的一个实施例中，所述第一击穿二极管和第二击穿二极管的击穿导通时长为3?5微秒。[0009]在本实用新型的一个实施例中，所述第一击穿二极管和所述第二击穿二极管的转折电压低于或等于可控硅的额定电压。
[0010]根据本实用新型实施例的高压可控硅驱动电路装置，脉冲校验电路确保了驱动可控硅的脉冲信号的正确性，并且由MOSFET管组成的脉冲放大电路对控制器发出的脉冲进行了功率放大，直接驱动可控硅，实现了单宽脉冲的放大，击穿二极管可以对可控硅过电压进行了可靠保护。
[0011]本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0013]图1为根据本实用新型实施例的高压可控硅驱动电路装置的示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0015]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0016]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0017]下面参考图1对本实用新型实施例的高压可控硅驱动电路装置进行描述。本实用新型提供的高压可控硅驱动电路可以实现单宽脉冲的放大。
[0018]如图1所示，本实用新型实施例提供的高压可控硅驱动电路装置，包括:脉冲校验电路、脉冲放大电路和可控硅过电压保护电路。
[0019]具体地，脉冲校验电路包括:光纤收发器和第一 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金氧半场效晶体管)管，其中，第一 MOSFET管的漏极与光纤收发器的输出端相连，第一 MOSFET管的源级接地，栅极与第一电阻RG2的一端相连,第一电阻RG2的另一端与第一发光二极管LEDK的正向端相连,第一发光二极管LEDK的反向端与第二电阻R7的一端相连。
[0020]脉冲校验电路在对脉冲进行放大前通过光纤收发器传输一个脉冲信号，对发出的脉冲和回传的脉冲进行比较分析以实现对脉冲的校验，从而可以保证驱动可控硅的脉冲信号是正确的。然后，脉冲校验电路在校验完成后及脉冲放大前通过第一 MOSFET管XP151A13A0MR输出脉冲。其中，第一 MOSFET管为小信号MOSFET管。
[0021]脉冲放大电路与脉冲校验电路相连，其中脉冲放大电路包括瞬态抑制二极管(P6KE16CA)、第三电阻R3、驱动接口芯片和第二 MOSFET管。瞬态抑制二极管的正向端与第二电阻R7的另一端相连，第三电阻R3的一端与瞬态抑制二极管的反向端相连，驱动接口芯片的一个管脚与第三电阻R3的另一端相连，第二 MOSFET管的栅极与第三电阻R3的一端相连，源级与第四电阻R26的一端相连，第四电阻R26的另一端接地。第二 MOSFET管的漏极与第五电阻Rll的一端相连，第五电阻Rll的另一端与第一电容C5相连,第一电阻C5的另一端接电源正极。
[0022]优选地，驱动接口芯片的型号为IXDN502SIA。脉冲放大电路可以采用驱动接口芯片IXDN502SIA和第二 MOSFET管对单个脉冲进行功率放大。
[0023]在本实用新型的一个示例中，第二 MOSFET管的漏极-源级之间的电压阈值为60V，漏极电流的电流阈值为60A，结温阈值为150摄氏度。换言之，第二 MOSFET管的漏极-源级之间的最大电压值为60V，漏极的最大电流值为60A，结温最大值为150摄氏度。
[0024]优选地，第二 MOSFET管的型号为SUM60N06-15。
[0025]可控硅过电压保护电路与脉冲放大电路相连，其中可控硅过电压保护电路包括第一击穿二极管Z7和第二击穿二极管Z8，其中，第二击穿二极管Z8的正向端与第一击穿二极管Z7的反向端相连。
[0026]在本实用新型的又一个示例中，第一击穿二极管Z7和第二击穿二极管Z8的击穿导通时长为3?5 μ s (微秒)。
[0027]在本实用新型的一个实施例中，第一击穿二极管Ζ7和第二击穿二极管Ζ8的转折电压低于或等于可控硅的额定电压，从而可以在很大范围对可控硅进行保护。
[0028]根据本实用新型实施例的高压可控硅驱动电路装置，脉冲校验电路确保了驱动可控硅的脉冲信号的正确性，并且由MOSFET管组成的脉冲放大电路对控制器发出的脉冲进行了功率放大，直接驱动可控硅，实现了单宽脉冲的放大，击穿二极管可以对可控硅过电压进行了可靠保护。
[0029]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0030]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求极其等同限定。
【权利要求】
1.一种高压可控硅驱动电路装置，其特征在于，包括: 脉冲校验电路，所述脉冲校验电路包括: 光纤收发器； 第一金属氧化层半导体场效晶体管MOSFET管，第一 MOSFET管的漏极与所述光纤收发器的输出端相连，所述第一 MOSFET管的源级接地，所述第一 MOSFET管的栅极与第一电阻的一端相连，所述第一电阻的另一端与第一发光二极管的正向端相连，所述第一发光二极管的反向端与第二电阻的一端相连； 脉冲放大电路，所述脉冲放大电路与所述脉冲校验电路相连，所述脉冲放大电路包括: 瞬态抑制二极管，所述瞬态抑制二极管的正向端与所述第二电阻的另一端相连； 第三电阻，所述第三电阻的一端与所述瞬态抑制二极管的反向端相连； 驱动接口芯片，所述驱动接口芯片的一个管脚与所述第三电阻的另一端相连； 第二 MOSFET管，所述第二 MOSFET管的栅极与所述第三电阻的一端相连，所第二 MOSFET管的源级与第四电阻的一端相连，所述第四电阻的另一端接地，所述第二 MOSFET管的漏极与第五电阻的一端相连，所述第五电阻的另一端与第一电容相连，所述第一电容的另一端接电源正极； 可控硅过电压保护电路，所述可控硅过电压保护电路与所述脉冲放大电路相连，所述可控硅过电压保护电路包括: 第一击穿二极管； 第二击穿二极管，所述第二击穿二极管的正向端与所述第一击穿二极管反向端相连。
2.如权利要求1所述的高压可控硅驱动电路装置，其特征在于，所述第二MOSFET管的漏极-源级之间的电压阈值为60V,漏极电流的电流阈值为60A,结温阈值为150摄氏度。
3.如权利要求1所述的高压可控硅驱动电路装置，其特征在于，所述第一击穿二极管和第二击穿二极管的击穿导通时长为3?5微秒。
4.如权利要求1所述的高压可控硅驱动电路装置，其特征在于，所述第一击穿二极管和所述第二击穿二极管的转折电压低于或等于可控硅的额定电压。
【文档编号】H03K17/72GK203691367SQ201420038421
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2014年1月21日
【发明者】李青春, 闫文金, 段海雁 申请人:天津市先导倍尔电气有限公司