CN104578720A - 一种具有短脉冲补偿功能的mosfet驱动器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种MOSFET驱动器，特别是一种具有短脉冲补偿功能的MOSFET驱动器，包括脉冲补偿单元，所述脉冲补偿单元与脉冲输入端和故障信号输入端相连接；所述脉冲补偿单元与MOS管栅极相连接，所述MOS管漏极与脉冲输出端相连接；所述脉冲补偿单元包括时钟子模块、脉冲宽度检测子模块、故障处理子模块和信号输出子模块。采用上述结构后，利用脉冲补偿单元检测输入脉冲的宽度，对短脉冲进行补偿，同时，该脉冲补偿单元可以实时检测到MOSFET的短路状态，并能实施保护。

Description

一种具有短脉冲补偿功能的MOSFET驱动器
技术领域
本发明涉及一种MOSFET驱动器，特别是一种具有短脉冲补偿功能的MOSFET驱动器。
背景技术
金属-氧化层半导体场效晶体管，简称金氧半场效晶体管是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管。MOSFET依照其“通道”的极性不同，可分为“N型”与“P型”的两种类型，通常又称为NMOSFET与PMOSFET，其他简称尚包括NMOS、PMOS等。
随着电力电子技术的发展，电力电子器件不断更新，功率MOSFET器件的性能得到快速的提升。目前MOSFET已经代替了传统的晶体管成为了中低压变流器中的主要功率器件。但是，现代MOSFET在短的脉冲驱动下可能会造成剧烈地震荡和很高的尖峰电压。因此，在MOSFET的驱动电路中，对脉冲宽度的识别和处理能力就显得格外重要。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种具有脉冲补偿功能的MOSFET驱动器。
为解决上述的技术问题，本发明的一种具有短脉冲补偿功能的MOSFET驱动器包括脉冲补偿单元，所述脉冲补偿单元与MOS管栅极相连接，所述MOS管漏极与脉冲输出端相连接，所述脉冲补偿单元包括时钟子模块、脉冲宽度检测子模块、故障处理子模块和信号输出子模块，
所述时钟子模块用于为各子模块提供时钟信号；
所述脉冲宽度检测子模块，用于检测输入脉冲的宽度，当该脉冲宽度小于设定宽度时，该脉冲将被补偿，当脉冲宽度大于等于设定值时，该脉冲将被无损输送至所述的信号输出子模块；
所述故障处理子模块，用于检测所述比较器传送过来的故障信号脉冲，与检测所述比较器传送过来的故障信号脉冲，当有低电平脉冲时，输出低电平信号；
所述信号输出子模块，用于将所述脉冲宽度检测子模块输出的信号进行同步输出。
进一步的，所述脉冲补偿单元与脉冲输入端和故障信号输入端相连接；所述脉冲补偿单元与比较器输出端相连接，所述比较器基准输入端端通过电阻R1接地，所述比较器基准输入端通过恒流源Is2与电源Vcc相连接，所述比较器比较输入端通过恒流源Is1与电源Vcc相连接，所述比较器比较输入端通过电阻R2与二极管D1正极相连接，所述二极管D1负极与MOS管Q1漏极相连接；所述MOS管Q1漏极与脉冲输出端相连接，所述MOS管Q1栅极与放大器输出端相连接，所述脉冲输入端与脉冲补偿单元相连接，所述MOS管Q1的源极接地。
进一步的，所述恒流源Is2和Is1为集成的低温漂高精度直流恒流源。
采用上述结构后，利用脉冲补偿单元检测输入脉冲的宽度，对短脉冲进行补偿，同时，该脉冲补偿单元可以实时检测到MOSFET的短路状态，并能实施保护。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明一种具有短脉冲补偿功能的MOSFET驱动器原理框图。
图2为本发明脉冲补偿单元的原理框图。
图3为本发明MOSFET驱动器输入输出波形关系示意图。
图中：1为脉冲补偿单元，2为脉冲输入端，3为故障信号输入端，4为比较器，5为放大器，6为脉冲输出端
101为脉冲宽度补偿子模块，102为时钟子模块，103为故障处理子模块，104为信号输出模块
具体实施方式
如图1所示，本发明的一种具有短脉冲补偿功能的MOSFET驱动器包括脉冲补偿单元，所述脉冲补偿单元1与脉冲输入端2和故障信号输入端3相连接。所述脉冲补偿单元与比较器4输出端相连接，所述比较器基准输入端端通过电阻R1接地，所述比较器基准输入端通过恒流源Is2与电源Vcc相连接，所述比较器比较输入端通过恒流源Is1与电源Vcc相连接，所述比较器比较输入端通过电阻R2与二极管D1正极相连接，所述二极管D1负极与MOS管Q1漏极相连接，二极管D1用于阻断MOSFET关断后产生的高电压。这样通过将MOSFET实际导通电压和MOSFET参考导通电压进行比较，当MOSFET实际导通电压大于参考导通电压时，所述比较器4输出低电平至脉冲补偿单元1。所述MOS管Q1漏极与脉冲输出端相连接，所述MOS管Q1栅极与放大器5输出端相连接，放大器5用于将所述脉冲补偿单元1传送来的若电流脉冲信号放大为可以驱动MOSFET开通和关断的强电流脉冲信号。所述脉冲输入端与脉冲补偿单元相连接，所述MOS管Q1的源极接地。所述脉冲补偿单元1，用于检测输入脉冲信号的宽度，经过处理后输出至所述放大器的输入端；同时，所述脉冲补偿单元还具备检测MOSFET工作状态，并向外部控制器传送状态信息的能力。所述恒流源Is1，通过所述电阻R2产生偏置电压。所述恒流源Is2，用于产生MOSFET管压降参考电路的基准电流，通过所述电阻R1产生参考电压。本实施方式中，恒流源Is2和Is1为集成的低温漂高精度直流恒流源
进一步的，如图2所示，所述脉冲补偿单元包括时钟子模块102、脉冲宽度检测子模块101、故障处理子模块103和信号输出子模块104。其中，所述时钟子模块用于为各子模块提供时钟信号。所述脉冲宽度检测子模块，用于检测输入脉冲的宽度，当该脉冲宽度小于设定宽度时，该脉冲将被补偿，当脉冲宽度大于等于设定值时，该脉冲将被无损输送至所述的信号输出子模块。所述故障处理子模块，用于检测所述比较器传送过来的故障信号脉冲，与检测所述比较器传送过来的故障信号脉冲，当有低电平脉冲时，该模块将在Fault端输出10ms的低电平信号。所述信号输出子模块，用于将所述脉冲宽度检测子模块输出的信号进行同步输出。
如图3所示，所述脉冲补偿单元1在接收到脉冲宽度小于1us的高电平脉冲信号或者低电平脉冲信号后，均将其补偿，只有脉冲宽度高于1us的脉冲信号才能无损地通过所述脉冲补偿单元1。
以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (3)

1.一种具有短脉冲补偿功能的MOSFET驱动器，其特征在于：包括脉冲补偿单元，所述脉冲补偿单元与脉冲输入端和故障信号输入端相连接；所述脉冲补偿单元与MOS管栅极相连接，所述MOS管漏极与脉冲输出端相连接；所述脉冲补偿单元包括时钟子模块、脉冲宽度检测子模块、故障处理子模块和信号输出子模块，
所述时钟子模块用于为各子模块提供时钟信号；
所述脉冲宽度检测子模块，用于检测输入脉冲的宽度，当该脉冲宽度小于设定宽度时，该脉冲将被补偿，当脉冲宽度大于等于设定值时，该脉冲将被无损输送至所述的信号输出子模块；
所述故障处理子模块，用于检测所述比较器传送过来的故障信号脉冲，与检测所述比较器传送过来的故障信号脉冲，当有低电平脉冲时，输出低电平信号；
所述信号输出子模块，用于将所述脉冲宽度检测子模块输出的信号进行同步输出。
2.按照权利要求1所述的一种具有短脉冲补偿功能的MOSFET驱动器，其特征在于：所述脉冲补偿单元与比较器输出端相连接，所述比较器基准输入端端通过电阻R1接地，所述比较器基准输入端通过恒流源Is2与电源Vcc相连接，所述比较器比较输入端通过恒流源Is1与电源Vcc相连接，所述比较器比较输入端通过电阻R2与二极管D1正极相连接，所述二极管D1负极与MOS管Q1漏极相连接；所述MOS管Q1漏极与脉冲输出端相连接，所述MOS管Q1栅极与放大器输出端相连接，所述脉冲输入端与脉冲补偿单元相连接，所述MOS管Q1的源极接地。
3.按照权利要求1所述的一种具有短脉冲补偿功能的MOSFET驱动器，其特征在于：所述恒流源Is2和Is1为集成的低温漂高精度直流恒流源。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1917369A (zh) * 2006-08-30 2007-02-21 广州金升阳科技有限公司 Igbt驱动器及其驱动信号的处理方法
CN101443399A (zh) * 2006-03-15 2009-05-27 贝洛赫尔有限公司 具有初始颜色改善以及颜色保持改进的用于卤化聚合物的稳定剂组合物
CN202840920U (zh) * 2012-04-11 2013-03-27 深圳市英威腾交通技术有限公司 一种绝缘栅双极型晶体管驱动电路

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