一种场效应晶体管的功率开关的制作方法

文档序号:7531348阅读:720来源:国知局
专利名称:一种场效应晶体管的功率开关的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种由脉冲变压器输入驱动的场效应晶体管功率开关的电路结构,特别涉及一种在状态转换时具有较小瞬间初级驱动电流的场效应晶体管功率开关的电路结构。
现有用脉冲变压器(1)输入驱动的场效应晶体管功率开关的电路结构一般如

图1示意。由于场效应功率晶体管(2)的栅极(G)在电路结构中相当于一个电容性负载,当开关持续时几乎无需向其提供维持电流,但在开关状态转换的瞬间则需提供较大的电流,这样就需有较大容量的脉冲变压器和较高电流承受的初级驱动电路。
本实用新型的目的是为克服现有技术的上述缺陷,设计一种在状态的转换时无需提供较大瞬间初级驱动电流的由脉冲变压器输入驱动的场效应晶体管功率开关电路结构。
为实现本实用新型目的所采取的技术措施为,在脉冲变压器(1)的次级与场效应功率晶体管(2)之间连接一个整流桥(3)、一个贮能电容器(4)、一个晶体管驱动桥(5)、一个防振电阻(R1)以及一个栅源并联电阻(R2),其中的晶体管驱动桥是由两对互补的双极型晶体管(n-p-n和p-n-p)组成(T1和T2,T3和T4),每对晶体管中的两个发射极与两个基极分别共连,两对晶体管中两个n-p-n管(T1和T3)的集电极以及两个p-n-p管(T2和T4)的集电极分别共连,脉冲变压器的两个输出端与整流桥的两个输入端(6、7)以及晶体管驱动桥两对晶体管的基极共连端(8、9)分别相连,整流桥的正输出端(10)与贮能电容器(4)的正极以及晶体管驱动桥的n-p-n管集电极共连端(12)相连,整流桥的负输出端(11)与贮能电容器(4)的负极以及晶体管驱动桥的p-n-p管集电极共连端(13)相连,晶体管驱动桥两对晶体管的发射极共连端(14、15)分别与场效应晶体管的源极(S)以及通防振电阻(R1)与场效应晶体管的栅极(G)连接。
本实用新型的电路结构在开关持续时间内能使初级驱动电路通过脉冲变压器和整流桥向贮能电容器充电,在状态转换的瞬间只由初级驱动电路驱动晶体管桥的基极,而驱动场效应功率晶体管的栅极电流则由贮能电容器提供,这样就显著降低了在状态转换瞬间初级驱动电路的电流承受,因而可以缩小脉冲变压器的体积。
以下结合附图与实施例对本实用新型作进一步描述。
图1为现有由脉冲变压器输入驱动的场效应晶体管功率开关的电路结构示意图。
图2为输入脉冲变压器驱动场效应晶体管功率开关的电压波形。
图3为与图2相应的初级驱动电流波形,其中的实线为现有技术的初级驱动电流波形,虚线则为本实用新型的初级驱动电流波形。
图4为本实用新型场效应晶体管功率开关一项实施例的电路结构示意图。
图中1为脉冲变压器,2为场效应功率晶体管,3为整流桥,4为贮能电容器,5为晶体管驱动桥,6和7为整流桥的输入端,8和9为两对互补晶体管的基极共连端,10和11为整流桥的正负输出端,12为两个n-p-n晶体管集电极的共连端,13为两个p-n-p晶体管集电极的共连端,14和15为两对互补晶体管的发射极共连端,IN为脉冲变压器的初级,D1、D2、D3和D4为整流桥(4)的整流二极管,T1和T3为n-p-n晶体管,T2和T4为p-n-p晶体管,R1为防振电阻,R2为栅源并联电阻,G为场效应功率晶体管(2)的栅极,S为源极,D为漏极。
由图3所示输入脉冲变压器的初级驱动电流波形可见,在如图2所示输入同样脉冲电压下,本实用新型(虚线)消除了现有技术在状态转换时出现的高幅瞬间电流(实线)。
权利要求1.一种由脉冲变压器输入驱动的场效应晶体管功率开关,其特征为,它在脉冲变压器的次级与场效应功率晶体管之间连接一个整流桥、一个贮能电容器、一个晶体管驱动桥、一个防振电阻与一个栅源并联电阻,其中的晶体管驱动桥是由两对互补的双极型晶体管(n-p-n与p-n-p)组成,每对晶体管中的两个发射极与两个基极分别共连,两对晶体管中的两个n-p-n管的集电极以及两个p-n-p管的集电极分别共连,脉冲变压器的两个输出端与整流桥的两个输入端以及晶体管驱动桥两对晶体管的基极共连端分别相连,整流桥的正输出端与贮能电容器的正极以及晶体管驱动桥的n-p-n管集电极共连端相连,整流桥的负输出端与贮能电容器的负极以及晶体管驱动桥p-n-p管集电极共连端相连,晶体管驱动桥两对晶体管的发射极共连端分别与场效应功率晶体管的源极以及通过防振电阻与场效应功率晶体管的栅极连接。
专利摘要本实用新型公开了一种由脉冲变压器输入驱动的场效应晶体管功率开关,它在脉冲变压器的次级与场效应功率晶体管之间接入一个整流桥、一个贮能电容器以及一个晶体管驱动桥,在开关持续时间可向贮能电容器充电,在状态转换瞬间则由贮能电容器提供瞬间转换驱动电流,以此降低初级驱动电路在此时的电流承受,缩小了脉冲变压器的体积。
文档编号H03K17/687GK2171172SQ9324411
公开日1994年7月6日 申请日期1993年11月9日 优先权日1993年11月9日
发明者胡素珍 申请人:胡素珍
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