一种大功率充电机场效应管驱动电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种大功率充电机场效应管驱动电路，属于电源【技术领域】，它包含第一场效应管电路、第二场效应管电路、变压器驱动电路、驱动电源电路和推动变压器，第一场效应管电路经推动变压器连接变压器驱动电路，第二场效应管电路经推动变压器连接变压器驱动电路，变压器驱动电路连接驱动电源电路。本实用新型的场效应管能够可靠截止，减少了场效应管的功率损耗，提高了电路工作效率。
【专利说明】一种大功率充电机场效应管驱动电路【技术领域】
[0001]本实用新型属于充电机【技术领域】，特别涉及了一种大功率充电机场效应管驱动电路。
【背景技术】
[0002]在很多电路中，尤其是充电机电路中，场效应管常被用来作为开关的元件，用于导通和阻断电路的某一部分，特别是大功率转换部分。现有充电机的场效应管是由推动变压器的次级线圈直接驱动其栅极，由于驱动脉冲的上升沿与下降沿不能陡，并且场效应管的栅极没有负电压彻底关断，产生较大的开关损耗，降低整体电路的工作效率。
实用新型内容
[0003]为了解决上述【背景技术】存在的技术问题，本实用新型旨在提供一种大功率充电机场效应管驱动电路，减少场效应管阻断和开通的过程中产生的功率损耗。
[0004]为了实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是:
[0005]—种大功率充电机场效应管驱动电路，包含第一场效应管电路、第二场效应管电路、变压器驱动电路、驱动电源电路和推动变压器，第一场效应管电路经推动变压器连接变压器驱动电路，第二场效应管电路经推动变压器连接变压器驱动电路，变压器驱动电路连接驱动电源电路，所述第一场效应管电路和第二场效应管电路都有第一端和第二端，第一场效应管电路的第二端与第二场效应管电路的第一端连接并共同输出PWM信号，所述推动变压器有一个原边绕组和两个副边绕组；所述第一场效应管电路包含第一场效应管、第一三极管、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一稳压二极管、第二稳压二极管以及第一~第六电阻；第一场效应管的漏极作为第一场效应管电路的第一端接输入电压第一场效应管的源极作为第一场效应管电路的第二端接第二场效应管电路的第一端并共同输出PWM信号，第一场效应管的栅极连接第一稳压二极管的阴极，第一电阻与第一稳压二极管并联，第一稳压二极管的阴极连接第一三极管的发射极，第一三极管的发射极连接第二电阻的一端，第一三极管的基极连接第二电阻的另一端，第一三极管的发射极经第三电阻与第一二极 管的阴极连接，第一二极管的阳极连接推动变压器的一个副边绕组的一端，副边绕组的另一端连接第一三极管的集电极，第一二极管的阳极经第四电阻连接第一三极管的基极，第三二极管的阴极连接第一三极管的基极，第三二极管的阳极连接第一三极管的集电极，第一二极管的阳极连接第二二极管的阳极，第二二极管的阴极经第六电阻连接第二稳压二极管的阴极，第二稳压二极管与第二电容并联，第二稳压二极管的阳极连接第三二极管的阳极，第二稳压二极管的阴极经依次串联的第一电容和第五电阻连接第一二极管的阳极，第二稳压二极管的阴极连接第一稳压二极管的阳极，第一稳压二极管的阳极连接第一场效应管的源极。
[0006]其中，上述第二场效应管电路包含第二场效应管、第二三极管、第三电容、第四电容、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第三稳压二极管、第四稳压二极管以及第七~第十二电阻；第二场效应管的漏极作为第二场效应管电路的第一端连接第一场效应管的源极，第二场效应管的源极作为第二场效应管电路的第二端接地，第二场效应管的栅极连接第三稳压二极管的阴极，第七电阻与第三稳压二极管并联，第三稳压二极管的阴极连接第二三极管的发射极，第二三极管的发射极连接第八电阻的一端，第二三极管的基极连接第八电阻的另一端，第二三极管的发射极经第九电阻与第四二极管的阴极，第四二极管的阳极连接推动变压器的另一个副边绕组的一端，副边绕组的另一端连接第二三极管的集电极，第四二极管的阳极经第四电阻连接第二三极管的基极，第六二极管的阴极连接第二三极管的基极，第六二极管的阳极连接第二三极管的集电极，第四二极管的阳极连接第五二极管的阳极，第五二极管的阴极经第十二电阻连接第四稳压二极管的阴极，第四稳压二极管与第四电容并联，第四稳压二极管的阳极连接第六二极管的阳极，第四稳压二极管的阴极经依次串联的第三电容和第十一电阻连接第四二极管的阳极，第四稳压二极管的阴极连接第三稳压二极管的阳极，第三稳压二极管的阳极连接第二场效应管的源极。
[0007]其中，上述变压器驱动电路包含第三?第六三极管、第九?第十二二极管以及第十四?第十七电阻；第十四电阻的一端接第一脉冲电压，第十四电阻的另一端连接第三三极管的基极，第十五电阻的一端连接第一脉冲电压，第十五电阻的另一端连接第九二极管的阳极，第九二极管的阳极连接推动变压器的原边绕组的一端，原边绕组的另一端连接第十一二极管的阳极，第九二极管的阴极分别连接第三三极管的集电极和第十一二极管的阴极，第三三极管的基极连接第四三极管的基极，第三三极管的发射极分别连接第九二极管的阳极和第四三极管的发射极，第九二极管的阳极连接第十二极管的阴极，第十二极管的阳极分别连接第四三极管的集电极和第十二二极管的阳极，第十二二极管的阴极连接第十一二极管的阳极，第十一二极管的阴极连接第五三极管的集电极，第十二二极管的阴极分别连接第六三极管的发射极和第五二极管的发射极，第十二二极管的阳极连接第六三极管的集电极，第五三极管的基极连接第六三极管的基极，第五三极管的基极经第十六电阻连接第二脉冲电压，第五三极管的发射极经第十七电阻连接第二脉冲电压，第四三极管的集电极接地，第三三极管的集电极连接驱动电源电路。
[0008]其中，上述驱动电源电路包含第五电容、第十三电阻、第六电解电容、第七电解电容、第七二极管和第八二极管；第七电解电容的正极分别连接电源电压和第八二极管的阳极，第八二极管的阴极连接第七二极管的阳极，第七二极管的阴极连接第三三极管的集电极，第十三电阻分别与第六电解电容和第五电容并联，第六电解电容的正极连接第七二极管的阴极，第六电解电容的负极连接第七电容的负极，第七电容的负极接地。
[0009]采用上述技术方案带来的有益效果是:
[0010](I)本实用新型利用推动变压器次级线圈自产生电压，在脉冲低电平期间，给场效应管的栅极加3.3V负电压，确保其可靠截止，减小功率损耗，提高主电路工作效率；
[0011](2)在场效应管的栅极连接下拉三极管，有效地改善了脉冲下降沿；
[0012](3)在变压器驱动电路中给三极管的集电极与电源之间接两个二极管，使三极管BG5和BG7集电极电压稍小于其基极的脉冲电压Vi1、Vi2，确保BG5和BG7在脉冲高电平期间可靠饱和，减小损耗。
【专利附图】
【附图说明】[0013]图1是本实用新型的电路图。
[0014]图中主要符号说明:R1?R17:第一?第十七电阻；C1?C5:第一?第五电容；C6和C7:第六电解电容和第七电解电容；D1?D12:第一?第十二二极管；ZD1?ZD4:第一?第四稳压二极管；BG1和BG2:第一场效应管和第二场效应管；BG3?BG8:第一?第六三极管；T1:推动变压器；Vil、Vi2:第一、第二脉冲电压；V1:输入电压。
【具体实施方式】
[0015]以下将结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细说明。
[0016]如图1所示的本实用新型的电路图，其中，Rl?R17表示第一?第十七电阻；C1?C5:第一?第五电容；C6和C7表不第六电解电容和第七电解电容；D1?D12表不第一?第十二二极管；ZD1?ZD4表不第一?第四稳压二极管；BG1红外BG2表不第一场效应管和第二场效应管；BG3?BG8表不第一?第六三极管；T1表不推动变压器；Vil、Vi2:第一、第二脉冲电压；Vl:输入电压。该电路包含第一场效应管电路、第二场效应管电路、变压器驱动电路、驱动电源电路和推动变压器，第一场效应管电路经推动变压器连接变压器驱动电路，第二场效应管电路经推动变压器连接变压器驱动电路，变压器驱动电路连接驱动电源电路，所述第一场效应管电路和第二场效应管电路都有第一端和第二端，第一场效应管电路的第二端与第二场效应管电路的第一端连接并共同输出PWM信号，所述推动变压器有一个原边绕组和两个副边绕组；所述第一场效应管电路包含第一场效应管、第一三极管、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一稳压二极管、第二稳压二极管以及第一?第六电阻；第一场效应管的漏极作为第一场效应管电路的第一端接输入电压第一场效应管的源极作为第一场效应管电路的第二端接第二场效应管电路的第一端并共同输出PWM信号，第一场效应管的栅极连接第一稳压二极管的阴极，第一电阻与第一稳压二极管并联，第一稳压二极管的阴极连接第一三极管的发射极，第一三极管的发射极连接第二电阻的一端，第一三极管的基极连接第二电阻的另一端，第一三极管的发射极经第三电阻与第一二极管的阴极连接，第一二极管的阳极连接推动变压器的一个副边绕组的一端，副边绕组的另一端连接第一三极管的集电极，第一二极管的阳极经第四电阻连接第一三极管的基极，第三二极管的阴极连接第一三极管的基极，第三二极管的阳极连接第一三极管的集电极，第一二极管的阳极连接第二二极管的阳极，第二二极管的阴极经第六电阻连接第二稳压二极管的阴极，第二稳压二极管与第二电容并联，第二稳压二极管的阳极连接第三二极管的阳极，第二稳压二极管的阴极经依次串联的第一电容和第五电阻连接第一二极管的阳极，第二稳压二极管的阴极连接第一稳压二极管的阳极，第一稳压二极管的阳极连接第一场效应管的源极。
[0017]第二场效应管电路包含第二场效应管、第二三极管、第三电容、第四电容、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第三稳压二极管、第四稳压二极管以及第七?第十二电阻；第二场效应管的漏极作为第二场效应管电路的第一端连接第一场效应管的源极，第二场效应管的源极作为第二场效应管电路的第二端接地，第二场效应管的栅极连接第三稳压二极管的阴极，第七电阻与第三稳压二极管并联，第三稳压二极管的阴极连接第二三极管的发射极，第二三极管的发射极连接第八电阻的一端，第二三极管的基极连接第八电阻的另一端，第二三极管的发射极经第九电阻与第四二极管的阴极，第四二极管的阳极连接推动变压器的另一个副边绕组的一端，副边绕组的另一端连接第二三极管的集电极，第四二极管的阳极经第四电阻连接第二三极管的基极，第六二极管的阴极连接第二三极管的基极，第六二极管的阳极连接第二三极管的集电极，第四二极管的阳极连接第五二极管的阳极，第五二极管的阴极经第十二电阻连接第四稳压二极管的阴极，第四稳压二极管与第四电容并联，第四稳压二极管的阳极连接第六二极管的阳极，第四稳压二极管的阴极经依次串联的第三电容和第十一电阻连接第四二极管的阳极，第四稳压二极管的阴极连接第三稳压二极管的阳极，第三稳压二极管的阳极连接第二场效应管的源极。
[0018]变压器驱动电路包含第三?第六三极管、第九?第十二二极管以及第十四?第十七电阻；第十四电阻的一端接第一脉冲电压，第十四电阻的另一端连接第三三极管的基极，第十五电阻的一端连接第一脉冲电压，第十五电阻的另一端连接第九二极管的阳极，第九二极管的阳极连接推动变压器的原边绕组的一端，原边绕组的另一端连接第十一二极管的阳极，第九二极管的阴极分别连接第三三极管的集电极和第十一二极管的阴极，第三三极管的基极连接第四三极管的基极，第三三极管的发射极分别连接第九二极管的阳极和第四三极管的发射极，第九二极管的阳极连接第十二极管的阴极，第十二极管的阳极分别连接第四三极管的集电极和第十二二极管的阳极，第十二二极管的阴极连接第十一二极管的阳极，第十一二极管的阴极连接第五三极管的集电极，第十二二极管的阴极分别连接第六三极管的发射极和第五二极管的发射极，第十二二极管的阳极连接第六三极管的集电极，第五三极管的基极连接第六三极管的基极，第五三极管的基极经第十六电阻连接第二脉冲电压，第五三极管的发射极经第十七电阻连接第二脉冲电压，第四三极管的集电极接地，第三三极管的集电极连接驱动电源电路。
[0019]驱动电源电路包含第五电容、第十三电阻、第六电解电容、第七电解电容、第七二极管和第八二极管；第七电解电容的正极分别连接电源电压和第八二极管的阳极，第八二极管的阴极连接第七二极管的阳极，第七二极管的阴极连接第三三极管的集电极，第十三电阻分别与第六电解电容和第五电容并联，第六电解电容的正极连接第七二极管的阴极，第六电解电容的负极连接第七电容的负极，第七电容的负极接地。
[0020]本实用新型的工作原理是:
[0021]利用推动变压器Tl的次级线圈自产生电压，在脉冲低电平期间，给场效应管BGl和BG2的栅极加3.3V负电压，确保其可靠截止，减小功率损耗，提高主电路工作效率。
[0022]以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。
【权利要求】
1.一种大功率充电机场效应管驱动电路，其特征在于:包含第一场效应管电路、第二场效应管电路、变压器驱动电路、驱动电源电路和推动变压器，第一场效应管电路经推动变压器连接变压器驱动电路，第二场效应管电路经推动变压器连接变压器驱动电路，变压器驱动电路连接驱动电源电路，所述第一场效应管电路和第二场效应管电路都有第一端和第二端，第一场效应管电路的第二端与第二场效应管电路的第一端连接并共同输出PWM信号，所述推动变压器有一个原边绕组和两个副边绕组；所述第一场效应管电路包含第一场效应管、第一三极管、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一稳压二极管、第二稳压二极管以及第一~第六电阻；第一场效应管的漏极作为第一场效应管电路的第一端接输入电压第一场效应管的源极作为第一场效应管电路的第二端接第二场效应管电路的第一端并共同输出PWM信号，第一场效应管的栅极连接第一稳压二极管的阴极，第一电阻与第一稳压二极管并联，第一稳压二极管的阴极连接第一三极管的发射极，第一三极管的发射极连接第二电阻的一端，第一三极管的基极连接第二电阻的另一端，第一三极管的发射极经第三电阻与第一二极管的阴极连接，第一二极管的阳极连接推动变压器的一个副边绕组的一端，副边绕组的另一端连接第一三极管的集电极，第一二极管的阳极经第四电阻连接第一三极管的基极，第三二极管的阴极连接第一三极管的基极，第三二极管的阳极连接第一三极管的集电极，第一二极管的阳极连接第二二极管的阳极，第二二极管的阴极经第六电阻连接第二稳压二极管的阴极，第二稳压二极管与第二电容并联，第二稳压二极管的阳极连接第三二极管的阳极，第二稳压二极管的阴极经依次串联的第一电容和第五电阻连接第一二极管的阳极，第二稳压二极管的阴极连接第一稳压二极管的阳极，第一稳压二极管的阳极连接第一场效应管的源极。
2.根据权利要求1所述的一种大功率充电机场效应管驱动电路，其特征在于:第二场效应管电路包含第二场效应管、第二三极管、第三电容、第四电容、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第三稳压二极管、第四稳压二极管以及第七~第十二电阻；第二场效应管的漏极作为第二场效应管电路的第一端连接第一场效应管的源极，第二场效应管的源极作为第二场效应管电路的第二端接地，第二场效应管的栅极连接第三稳压二极管的阴极，第七电阻与第三稳压二极管并联，第三稳压二极管的阴极连接第二三极管的发射极，第二三极管的发射极连接第八电阻的一端，第二三极管的基极连接第八电阻的另一端，第二三极管的发射极经第九电阻与第四二极管的阴极，第四二极管的阳极连接推动变压器的另一个副边绕组的一端，副边绕组的另一端连接第二三极管的集电极，第四二极管的阳极经第四电阻连接第二三极管的基极，第六二极管的阴极连接第二三极管的基极，第六二极管的阳极连接第二三极管的集电极，第四二极管的阳极连接第五二极管的阳极，第五二极管的阴极经第十二电阻连接第四稳压二极管的阴极，第四稳压二极管与第四电容并联，第四稳压二极管的阳极连接第六二极管的阳极，第四稳压二极管的阴极经依次串联的第三电容和第十一电阻连接第四二极管的阳极，第四稳压二极管的阴极连接第三稳压二极管的阳极，第三稳压二极管的阳极连接第二场效应管的源极。
3.根据权利要求1所述的一种大功率充电机场效应管驱动电路，其特征在于:所述变压器驱动电路包含第三~第六三极管、第九~第十二二极管以及第十四~第十七电阻；第十四电阻的一端接第一脉冲电压，第十四电阻的另一端连接第三三极管的基极，第十五电阻的一端连接第一脉冲电压，第十五电阻的另一端连接第九二极管的阳极，第九二极管的阳极连接推动变压器的原边绕组的一端，原边绕组的另一端连接第十一二极管的阳极，第九二极管的阴极分别连接第三三极管的集电极和第十一二极管的阴极，第三三极管的基极连接第四三极管的基极，第三三极管的发射极分别连接第九二极管的阳极和第四三极管的发射极，第九二极管的阳极连接第十二极管的阴极，第十二极管的阳极分别连接第四三极管的集电极和第十二二极管的阳极，第十二二极管的阴极连接第十一二极管的阳极，第十一二极管的阴极连接第五三极管的集电极，第十二二极管的阴极分别连接第六三极管的发射极和第五二极管的发射极，第十二二极管的阳极连接第六三极管的集电极，第五三极管的基极连接第六三极管的基极，第五三极管的基极经第十六电阻连接第二脉冲电压，第五三极管的发射极经第十七电阻连接第二脉冲电压，第四三极管的集电极接地，第三三极管的集电极连接驱动电源电路。
4.据权利要求3所述的一种大功率充电机场效应管驱动电路，其特征在于:所述驱动电源电路包含第五电容、第十三电阻、第六电解电容、第七电解电容、第七二极管和第八二极管；第七电解电容的正极分别连接电源电压和第八二极管的阳极，第八二极管的阴极连接第七二极管的阳极，第七二极管的阴极连接第三三极管的集电极，第十三电阻分别与第六电解电容和第五电容并联，第六电解电容的正极连接第七二极管的阴极，第六电解电容的负极连接第七电 容的负极，第七电容的负极接地。
【文档编号】H02J7/00GK203645357SQ201320720083
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】吕士军, 张振兴, 张振平, 李德宏 申请人:江苏玖宇实业有限公司