专利名称：一种用于单pwm拓扑结构中提高功率开关可靠性的电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种提高N沟道增强型MOSFET等开关器件开关可靠性的驱动电 路，特别涉及一种用于单PWM开关器件拓扑结构中提高功率开关可靠性的电路。
背景技术：
随着电力电子技术的飞速发展，开关型功率器件在电源中应用越来越广泛。该类 型器件工作在开关状态，当驱动信号大于阈值电压时，开关管导通，当驱动信号低于阈值电 压或者负压时，开关管关断。在单电源供电、单PWM控制电路中，典型应用中是为正电压开通，零电压关断。采 用单电源供电时，功率器件在零电压关断时，驱动信号容易受到外信号干扰情况而功率器 件发生误开通现象，如果电源工作在恶劣的工作条件下时，此现象更为严重，导致电源产品 可靠性降低。采用负压关断可有效地防止误导通现象。如果通过加入负压电源实现负压关 断功能，会大大提高电路复杂程度以及成本、空间，这就要求尽可能的在不增加驱动电路复 杂度、不增加电路成本的前提下通过电路改进，增加负电压关断的功能
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种提高开 关器件的关断速度，降低开关损耗的用于单PWM拓扑结构中提高功率开关可靠性的电路。根据本实用新型提出一种用于单PWM拓扑结构中提高功率开关可靠性的电路，包 括辅助供电单元、驱动信号放大单元、滤波单元、滤波稳压单元、充电单元，所述辅助供电单 元的输出端分别接所述滤波单元的输入端、所述充电单元的输入端和所述驱动信号放大单 元的输入端，所述驱动信号放大单元与所述滤波稳压单元连接，所述滤波单元的输出端与 所述驱动信号放大单元连接，所述充电单元的输出端与所述滤波稳压单元连接；所述滤波 稳压单元的一端与所述功率开关器件的源级相连。根据本实用新型提供的用于单PWM拓扑结构中提高功率开关可靠性的电路还具 有如下附加技术特征所述滤波单元为所述辅助供电单元以及所述驱动信号放大单元供电端进行滤波。所述充电单元为所述滤波稳压单元进行充电控制，所述滤波稳压单元将其输入输 出端电压稳定在指定电压幅值，该电压为功率开关器件关断时提供负压。根据本实用新型提供的用于单PWM拓扑结构中提高功率开关可靠性的电路与现 有技术相比至少具有如下优点在单PWM拓扑结构中，利用单相正电压辅助供电单元实现对功率开关管正电压开 通，负电压关断的驱动方式，提高功率开关器件的开关可靠性，通过改进的驱动电路，增加 了负压关断方式，提高开关器件的关断速度，降低开关损耗，提高了效率。本实用新型附加的方面优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中 变得更加明显，或通过本实用新型的实践了解到。
本实用新型的上述和其他方面和优点从
以下结合附图对实施例的描述中将变得 明显和容易理解，其中图1是根据本 实用新型的用于单PWM拓扑结构中提高功率开关可靠性的电路的结 构示意图。
具体实施方式
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 至终相同的标号表示相同的元件。下面通过参考附图描述的实施例用于解释本实用新型， 所述实施例是示例性的，而不能解释为对本实用新型的限制。参见图1所示，本实施电路利用单相正电压辅助供电单元实现对功率开关管正电 压开通，负电压关断的驱动方式，提高功率开关器件的开关可靠性。驱动电路包括辅助供电单元1、驱动信号放大单元2、滤波单元3、滤波稳压单元4， 充电单元5。辅助供电单元1为滤波单元3、充电单元5和驱动信号放大单元2供电。驱动信号 放大单元2提供驱动信号，滤波稳压电路4将其输入输出端电压稳定在指定电压幅值。充 电单元5为滤波稳压单元4进行充电控制。驱动信号放大单元2可以采用双三极管搭建的图腾柱模式电路，驱驱动信号Sl由 外部PWM控制芯片或者数字单片机提供。辅助供电单元1为滤波单元3、充电单元5和驱动信号放大单元2提供15V的直流 电压，并且通过充电单元5为滤波稳压单元4充电至3V并实现自稳压。滤波单元3采用大 容量铝电解电容与高频陶瓷电容结合滤波的方式，储能的同时有效吸收高频纹波，最大程 度的抑制驱动电路部分内部由于开关造成的扰动。当驱动信号放大单元输出高电平时，充电单元工作，为滤波稳压单元进行充电，并 稳定在+3V，此时开关管栅漏极承受12V的正驱动电压，开通。当驱动信号放大单元输出低电平时，充电单元不工作，滤波稳压单元保持+3V电 压，此时开关管栅漏极承受-3V的负驱动电压，开关管有效关断。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言， 可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本实用 新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
权利要求1.一种用于单PWM拓扑结构中提高功率开关可靠性的电路，其特征在于包括辅助供 电单元、驱动信号放大单元、滤波单元、滤波稳压单元、充电单元，所述辅助供电单元的输出 端分别接所述滤波单元的输入端、所述充电单元的输入端和所述驱动信号放大单元的输入 端，所述驱动信号放大单元与所述滤波稳压单元连接，所述滤波单元的输出端与所述驱动 信号放大单元连接，所述充电单元的输出端与所述滤波稳压单元连接；所述滤波稳压单元 的一端与所述功率开关器件的源级相连。
2.根据权利要求1所述的用于单PWM拓扑结构中提高功率开关可靠性的电路，其特征 在于所述滤波单元为所述辅助供电单元以及所述驱动信号放大单元供电端进行滤波。
3.根据权利要求1所述的用于单PWM拓扑结构中提高功率开关可靠性的电路，其特征 在于所述充电单元为所述滤波稳压单元进行充电控制，所述滤波稳压单元将其输入输出 端电压稳定在指定电压幅值，该电压为功率开关器件关断时提供负压。
专利摘要一种用于单PWM拓扑结构中提高功率开关可靠性的电路，其特征在于包括辅助供电单元、驱动信号放大单元、滤波单元、滤波稳压单元、充电单元，所述辅助供电单元的输出端分别接所述滤波单元的输入端、所述充电单元的输入端和所述驱动信号放大单元的输入端，所述驱动信号放大单元与所述滤波稳压单元连接，所述滤波单元的输出端与所述驱动信号放大单元连接，所述充电单元的输出端与所述滤波稳压单元连接；所述滤波稳压单元的一端与所述功率开关器件的源级相连。通过改进的驱动电路，利用单相正电压辅助供电单元实现对功率开关管正电压开通，负电压关断的驱动方式，提高功率开关器件的开关可靠性，同时提高开关器件的关断速度，降低开关损耗，提高了效率。
文档编号H02M1/08GK201887650SQ201020551460
公开日2011年6月29日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者刘晓刚, 姜洪雷, 张福亮, 朱强, 王学军, 陈京谊 申请人:航天科工惯性技术有限公司