Mosfet驱动电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种MOSFET驱动电路，包括驱动芯片、脉冲变压器、两个栅极电阻、两个快恢复肖特基二极管、NPN型三极管及MOSFET管，其中：所述驱动芯片包括两个输出互补的脉冲信号的引脚；所述脉冲变压器的副边的同名端经由两个栅极电阻连接到MOSFET管的栅极；所述MOSFET管的源极经由两个快恢复肖特基二极管连接到脉冲变压器的副边的异名端，且该MOSFET管的栅极经由其中一个栅极电阻连接到NPN型三极管的集电极、源极直接连接到NPN型三极管的发射级。本实用新型可实现MOSFET管的快速关断，且该驱动电路的抗干扰能力强、适合工作在高频状态。
【专利说明】MOSFET驱动电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力电子驱动领域，更具体地说，涉及一种MOSFET驱动电路。
【背景技术】
[0002]随着电力电子技术的发展，功率MOSFET的应用得到了长足的发展。MOSFET是一种电压驱动型半导体器件，由于其驱动功率小，工作频率高，热稳定性好，因此被广泛应用在需要电子开关的电路中，常见的如开关电源、马达驱动、照明调光等。
[0003]传统的MOSFET驱动电路如图1所示，具有图腾柱输出的三极管Q1、Q2通过隔直电容Cl连接到脉冲变压器T的原边。变压器T的副边绕组通过栅极电阻Rl连接到MOSFET的栅极，且该MOSFET的栅极与源极之间并联有稳压管D1。控制信号通过三极管Ql、Q2，实现对MOSFET开通和关断的控制。
[0004]然而，目前的功率MOSFET的隔离驱动芯片的价格普遍较高，且在某些特定应用场合受到一定的局限性。并且图1所示的驱动电路，由于受MOSFET寄生参数的影响，在高速开关状态时，栅极电荷不能快速的释放，从而极大的限制了变换器工作频率的提高，并且栅极的驱动信号也容易受到开关噪声的干扰，存在驱动电压震荡或者MOSFET误导通的可能。
实用新型内容
[0005]本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述MOSFET驱动电路价格高、使用场合受限以及性能不稳定的问题，提供一种带隔离并可快速可靠关断的MOSFET驱动电路。
[0006]本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种MOSFET驱动电路，包括驱动芯片、脉冲变压器、两个栅极电阻、两个快恢复肖特基二极管、NPN型三极管及MOSFET管，其中:所述驱动芯片包括两个输出互补的脉冲信号的引脚，且该两个引脚分别连接到脉冲变压器的原边的同名端和异名端；所述脉冲变压器的副边的同名端经由两个栅极电阻连接到MOSFET管的栅极；所述MOSFET管的源极经由两个快恢复肖特基二极管连接到脉冲变压器的副边的异名端，且该MOSFET管的栅极经由其中一个栅极电阻连接到NPN型三极管的集电极、源极直接连接到NPN型三极管的发射极；所述NPN型三极管的基极接于两个快恢复肖特基二极管的连接点。
[0007]在本实用新型所述的MOSFET驱动电路中，所述MOSFET管的栅极和源极之间连接
有稳压二极管。
[0008]在本实用新型所述的MOSFET驱动电路中，所述MOSFET管的栅极和源极之间还连接有下拉电阻，所述下拉电阻与稳压二极管并联连接。
[0009]在本实用新型所述的MOSFET驱动电路中，所述MOSFET管的栅极经由一个栅极电阻及一个下拉电阻连接到NPN型三极管的基极。
[0010]在本实用新型所述的MOSFET驱动电路中，所述脉冲变压器的原边、副边的匝数比为 1:1。
[0011]在本实用新型所述的MOSFET驱动电路中，所述驱动芯片的一个引脚经由电容连接到脉冲变压器的原边。
[0012]本实用新型的MOSFET驱动电路，通过驱动芯片、两个快恢复肖特基二极管和一个NPN型三极管，可实现MOSFET管的快速关断，且该驱动电路的抗干扰能力强、适合工作在高频状态。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是传统的MOSFET驱动电路的示意图。
[0014]图2是本实用新型MOSFET驱动电路实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0015]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0016]如图2所示，是本实用新型MOSFET驱动电路实施例的示意图。该MOSFET驱动电路包括驱动芯片，脉冲变压器T，栅极电阻R1、R2，两个快恢复肖特基二极管D1、D2 (通过使用快恢复肖特基二极管，可在关断时快速的将MOSFET管关断)，NPN型三极管Ql及MOSFET管，其中驱动芯片包括两个输出互补的脉冲信号的引脚OUTA、0UTB，且该两个引脚OUTA、OUTB分别连接到脉冲变压器T的原边的同名端和异名端；脉冲变压器T的副边的同名端经由两个栅极电阻R1、R2连接到MOSFET管的栅极G ；M0SFET管的源极S经由两个快恢复肖特基二极管D1、D2连接到脉冲变压器T的副边的异名端，且该MOSFET管的栅极G经由一个栅极电阻R2连接到NPN型三极管Ql的集电极、源极S直接连接到NPN型三极管Ql的发射极；并且NPN型三极管Ql的基极接于两个快恢复肖特基二极管Dl、D2的连接点。
[0017]上述MOSFET驱动电路中，当驱动芯片OUTA引脚输出高电平、OUTB输出低电平时，脉冲变压器T原边绕组同名端为正、异名端为负。原边电压耦合到副边，使副边的快恢复肖特基二极管Dl、D2导通，将NPN型三极管Ql基极电压钳位在低电平，从而三极管Ql截止，脉冲变压器T副边同名端电压信号经过栅极电阻Rl、R2到达MOSFET管的栅极，从而驱动MOSFET管导通。
[0018]当驱动芯片OUTB引脚输出高电平，OUTA引脚输出低电平时，脉冲变压器T副边绕组同名端为负、异名端为正，此时快恢复肖特基二极管Dl截止，但由于NPN型三极管Ql基极通过电阻R3、栅极电阻R2与MOSFET管栅极G相连，只要MOSFET管栅极G为高电平，自举电路的NPN型三极管Ql就会导通，从而将MOSFET管栅极电荷快速的释放掉，并将MOSFET管栅极电压钳位在低电平，此时MOSFET管处于关断状态。在MOSFET关断期间，如果有干扰导致栅极G电压升高，由于有自举电路的存在，这时NPN型三极管Ql会自动导通，将MOSFET管栅极电压钳位在低电平，从而防止了 MOSFET管误导通。
[0019]MOSFET管导通时栅极的电阻值为栅极电阻R1、R2的阻值之和，关断时栅极的电阻值为栅极电阻R2的阻值。因此通过选择合适的栅极电阻R1、R2的阻值，可以实现对MOSFET管驱动波形上升沿斜率和下降沿斜率的调整。
[0020]在上述的MOSFET驱动电路中，可在MOSFET管的栅极G和源极S之间连接一个稳压二极管D3，一旦MOSFET管的栅极电压超过稳压二极管D3的保护值，电压尖峰就会快速的通过稳压二极管D3流向大地，防止MOSFET管栅极G因为过压而损坏，从而起到对栅极的保护作用。此外，还可在MOSFET管的栅极G和源极S之间增加一个下拉电阻R4，该下拉电阻R4与稳压二极管D3并联连接，其可在MOSFET管关断期间将其栅极电压拉低，也是防止栅极电压不确定和MOFET管误导通的一种方式。当然，在实际应用中，也可通过其他方式防止MOSFET管栅极G过压。
[0021]MOSFET管的栅极G经由一个栅极电阻R2以及电阻R3连接到NPN型三极管Ql的基极。并且脉冲变压器T的原边、副边的匝数比为1:1。
[0022]此外，还可以在脉冲变压器T的原边串入一个电容Cl (使驱动芯片的一个引脚经由电容Cl连接到脉冲变压器T的原边)，从而有效防止脉冲变压器T偏磁。
[0023]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种MOSFET驱动电路，其特征在于:包括驱动芯片、脉冲变压器、两个栅极电阻、两个快恢复肖特基二极管、NPN型三极管及MOSFET管，其中:所述驱动芯片包括两个输出互补的脉冲信号的引脚，且该两个引脚分别连接到脉冲变压器的原边的同名端和异名端；所述脉冲变压器的副边的同名端经由两个栅极电阻连接到MOSFET管的栅极；所述MOSFET管的源极经由两个快恢复肖特基二极管连接到脉冲变压器的副边的异名端，且该MOSFET管的栅极经由其中一个栅极电阻连接到NPN型三极管的集电极、源极直接连接到NPN型三极管的发射极；所述NPN型三极管的基极接于两个快恢复肖特基二极管的连接点。
2.根据权利要求1所述的MOSFET驱动电路，其特征在于:所述MOSFET管的栅极和源极之间连接有稳压二极管。
3.根据权利要求2所述的MOSFET驱动电路，其特征在于:所述MOSFET管的栅极和源极之间还连接有下拉电阻，所述下拉电阻与稳压二极管并联连接。
4.根据权利要求3所述的MOSFET驱动电路，其特征在于:所述MOSFET管的栅极经由一个栅极电阻及一个下拉电阻连接到NPN型三极管的基极。
5.根据权利要求1所述的MOSFET驱动电路，其特征在于:所述脉冲变压器的原边、副边的匝数比为1:1。
6.根据权利要求1所述的MOSFET驱动电路，其特征在于:所述驱动芯片的一个引脚经由电容连接到脉冲变压器的原边。
【文档编号】H02M1/08GK203554270SQ201320628498
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2013年10月11日
【发明者】李亚辉, 季步成 申请人:苏州汇川技术有限公司