及二极管D2组成。
[0023]其中，所述的一级RC滤波电路由电阻R9和电容C6并联而成，即电阻R9和电容C6均串接在功率放大器Pl的负极输入端与输出端之间；所述的二级RC滤波电路则由电阻RlO和电容C7并联而成，即电阻RlO和电容C7均串接在功率放大器P2的正极输入端与输出端之间。同时，功率放大器Pl的负极输入端还与功率放大器P2的正极输入端相连接。
[0024]三极管Q5的基极与功率放大器Pl的输出端相连接，其集电极经电阻Rll后与功率放大器P3的正极输入端相连接，其发射极则与三极管Q6的基极相连接；三极管Q6的集电极经电阻R12后与功率放大器P3的负极输入端相连接，同时，该三极管Q6的集电极还外接+1V电压。
[0025]三极管Q7的基极经电阻R14后与功率放大器P2的输出端相连接，其集电极则经电阻R13后与三极管Q6的基极相连接。电容C9则与电阻R14相并联，为确保效果，该电容C9优先采用电解电容来实现。连接时，电容C9的负极与三极管Q7的基极相连接，其正极则与功率放大器P2的输出端相连接。电容C8的正极与功率放大器P3的负极输入端相连接，其负极则与三极管Q6的发射极相连接。同时，该电容C8的负极和三极管Q6的发射极均接地。
[0026]电阻R15的一端与三极管Q7的基极相连接，其另一端外接_4V的电压；而电阻R16的一端与三极管Q7的发射极相连接，其另一端则同样外接-4V的电压。电容ClO则与电阻R16相并联。同样，所述电容ClO和电容C8也均采用电解电容来实现。
[0027]所述二极管D2的N极与三极管Q5的集电极相连接，其P极在外接-4V的电压。为确保功率放大器Pl和功率放大器P2的正常运行，该电容C6和电容C7均优先采用贴片电容来实现。
[0028]所述开关电流源用于向开关功率放大电路和驱动芯片M提供工作电源，其由晶体管Q1，晶体管Q2，晶体管Q3，直流电源S，串接在晶体管Ql的集电极与晶体管Q2的集电极之间的电阻R1，串接在晶体管Ql的发射极与直流电源S的负极之间的RC滤波电路，串接在晶体管Ql的基极与直流电源S的负极之间的电阻R2，与直流电源S相并联的电阻R5，串接在晶体管Q3的发射极与直流电源S的负极之间的电阻R6，串接在晶体管Q3的集电极与晶体管Q2的集电极之间的电阻R4，以及正极与晶体管Q2的集电极相连接、负极与直流电源S的负极相连接的极性电容C2组成。
[0029]同时，该晶体管Q2的基极还与晶体管Ql的集电极相连接，晶体管Q3的基极则分别与晶体管Q2的发射极和直流电源S的正极相连接。所述极性电容C2的正极要与功率放大器Pl的正极输入端相连接，而极性电容C2的负极则要与功率放大器P2的负极输入端相连接。
[0030]所述的RC滤波电路则由电阻R3和电容Cl并联而成，即电阻R3和电容Cl并联后，其一个公共端与晶体管Ql的发射极相连接、其另一个公共端则与直流电源S的负极相连接。所述功率放大器P4的正极输入端还要与直流电源S的负极相连接。
[0031]为确保使用效果，该驱动芯片M优先采用凌力尔特公司生产的高频率N沟道MOSFET栅极驱动芯片，即LTC4440A集成芯片。该驱动芯片能以高达80V的输入电压工作，在高达100V瞬态时可连续工作。
[0032]如上所述，便可以很好的实现本实用新型。
【主权项】
1.基于光束激发式开关功率放大电路的栅极驱动系统，主要由开关电流源，变压器τ，驱动芯片Μ,串接于驱动芯片M的VCC管脚与BOOST管脚之间的二极管Dl，串接于驱动芯片M的BOOST管脚与TG管脚之间的电容C3，串接于驱动芯片M的TG管脚与TS管脚之间的电阻R7，串接于开关电流源与驱动芯片M之间的开关功率放大电路，以及基极与驱动芯片M的TG管脚相连接、集电极顺次经电容C4和电容C5后接地、而发射极接地的晶体管Q4组成，其特征在于，在开关电流源与驱动芯片M之间还串接有光束激发式逻辑放大电路；该光束激发式逻辑放大电路主要由功率放大器P4，与非门ICl，与非门IC2，与非门IC3，负极与功率放大器P的正极输入端相连接、正极经光二极管D3后接地的极性电容C11，一端与极性电容Cll的正极相连接、另一端经二极管D4后接地的电阻R17，正极与电阻R17和二极管D4的连接点相连接、负极接地的极性电容C13，一端与与非门ICl的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P4的正极输入端相连接的电阻R18，串接在功率放大器P4的负极输入端与输出端之间的电阻R19，一端与与非门ICl的输出端相连接、另一端与与非门IC3的负极输入端相连接的电阻R20，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极与与非门IC3的负极输入端相连接的电容C12，以及一端与极性电容C13的正极相连接、另一端与与非门IC2的负极输入端相连接的电阻R21组成；所述与非门ICl的正极输入端与功率放大器P4的负极输入端相连接，其输出端与与非门IC2的正极输入端相连接；与非门IC3的正极输入端与功率放大器P4的输出端相连接，其输出端则与驱动芯片M的TD管脚相连接，而功率放大器P4的正极输入端则与开关电流源相连接。
2.根据权利要求1所述的基于光束激发式开关功率放大电路的栅极驱动系统，其特征在于，所述开关功率放大电路则由功率放大器Pl，功率放大器P2，功率放大器P3，串接在功率放大器Pl的输出端与负极输入端之间的电阻R9和电容C6，串接在功率放大器P2的输出端与正极输入端之间的电阻RlO和电容C7，基极与功率放大器Pl的输出端相连接、集电极经电阻Rll后与功率放大器P3的正极输入端相连接的三极管Q5，基极与三极管Q5的发射极相连接、集电极经电阻R12后与功率放大器P3的负极输入端相连接的三极管Q6，基极经电阻R14后与功率放大器P2的输出端相连接、集电极经电阻R13后与三极管Q6的基极相连接的三极管Q7，正极与功率放大器P3的负极输入端相连接、而负极与三极管Q6的发射极相连接并接地的电容C8，与电阻R14相并联的电容C9，一端与三极管Q7的基极相连接、另一端外接-4V电压的电阻R15，一端与三极管Q7的发射极相连接、另一端外接-4V电压的电阻R16，与电阻R16相并联的电容C10，以及N极与三极管Q5的集电极相连接、P极外接-4V电压的二极管D2组成；所述功率放大器Pl的负极输入端与功率放大器P2的正极输入端相连接，功率放大器P3的输出端与驱动芯片M的VCC管脚相连接，三极管Q7的集电极与驱动芯片M的INP管脚相连接，而功率放大器Pl的正极输入端和功率放大器P2的负极输入端则均与开关电流源相连接。
3.根据权利要求2所述的基于光束激发式开关功率放大电路的栅极驱动系统，其特征在于，所述变压器T的原边线圈的同名端与电容C4和电容C5的连接点相连接，其非同名端则与晶体管Q4的发射极相连接后接地；同时，晶体管Q4的发射极还与驱动芯片M的TS管脚相连接，所述变压器T的副边线圈上设有抽头Yl和抽头Y2。
4.根据权利要求3所述的基于光束激发式开关功率放大电路的栅极驱动系统，其特征在于，所述的开关电流源由晶体管Q1，晶体管Q2，晶体管Q3，直流电源S，串接在晶体管Ql的集电极与晶体管Q2的集电极之间的电阻R1，串接在晶体管Ql的发射极与直流电源S的负极之间的RC滤波电路，串接在晶体管Ql的基极与直流电源S的负极之间的电阻R2，与直流电源S相并联的电阻R5，串接在晶体管Q3的发射极与直流电源S的负极之间的电阻R6，串接在晶体管Q3的集电极与晶体管Q2的集电极之间的电阻R4，以及正极与晶体管Q2的集电极相连接、负极与直流电源S的负极相连接的极性电容C2组成；所述晶体管Q2的基极还与晶体管Ql的集电极相连接，而晶体管Q3的基极则分别与晶体管Q2的发射极和直流电源S的正极相连接；所述极性电容C2的正极与功率放大器Pl的正极输入端相连接，其负极则与功率放大器P2的负极输入端相连接；所述功率放大器P4的正极输入端则与直流电源S的负极相连接。
5.根据权利要求1?4任一项所述的基于光束激发式开关功率放大电路的栅极驱动系统，其特征在于，所述驱动芯片M为LTC4440A集成芯片。
【专利摘要】本实用新型公开了基于光束激发式开关功率放大电路的栅极驱动系统，主要由开关电流源，变压器T，驱动芯片M，串接于驱动芯片M的VCC管脚与BOOST管脚之间的二极管D1，串接于驱动芯片M的BOOST管脚与TG管脚之间的电容C3，串接于驱动芯片M的TG管脚与TS管脚之间的电阻R7，串接于开关电流源与驱动芯片M之间的开关功率放大电路组成，其特征在于，在开关电流源与驱动芯片M之间还串接有光束激发式逻辑放大电路。本实用新型不仅具有短路保护、过压保护及开路保护的功能，而且其功耗较低，其启动时间仅为传统栅极驱动电路启动时间的1/4。同时，本实用新型设有开关功率放大电路，因此能确保输入驱动芯片M中的功率信号不会产生衰减，进而确保整体的性能稳定。
【IPC分类】H05B37-02
【公开号】CN204305404
【申请号】CN201420717141
【发明人】谢静
【申请人】成都创图科技有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年11月25日