CN202121561U

CN202121561U - 一种开关电源的新型mos管驱动电路

Info

Publication number: CN202121561U
Application number: CN2010202751110U
Authority: CN
Inventors: 汪军; 郑魏; 周治国
Original assignee: FOSHAN SHUNDE REALDESIGN ELECTRONICS INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: FOSHAN SHUNDE REALDESIGN ELECTRONICS INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2010-07-28
Filing date: 2010-07-28
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2020-07-28

Abstract

本实用新型涉及一种开关电源的新型MOS管驱动电路，包括MOS开关管Q2和驱动信号输入端，其特征是：在MOS开关管Q2的控制输入端与驱动信号输入端的连接处设有驱动电路(1)；所述驱动电路(1)由快速关断通路(11)、放电通路(12)和防止浪涌冲击通路(13)连接而成；快速关断通路(11)和防止浪涌冲击通路(13)并联后跨接在MOS开关管Q2的控制输入端与驱动信号输入端之间，放电通路(12)跨接在MOS开关管Q2的栅极与接地端之间。本实用新型可以加快MOS管的关断、有效控制MOS管的驱动电流上升速度，改善整个开关电源EMC特性，具有电路简单、性能稳定可靠、容易实现、成本低廉的有益效果。

Description

一种开关电源的新型MOS管驱动电路

技术领域

本实用新型涉及开关电源驱动电路技术领域，尤其是涉及一种开关电源的新型MOS管驱动电路。属于电子开关电源技术领域。

背景技术

目前，大多数的开关电源电路都会用到MOS管驱动电路，在MOS管的栅极施加一个占空比可调的驱动信号，通过控制MOS管导通和关断时间，来实现对开关电源输出电压的有效控制。现有技术中的MOS驱动电路一般采用以下方法：从控制芯片输出或者由振荡电路产生的控制信号，通过一个驱动电阻与MOS管的栅极连接，来实现对MOS管的开关控制。此种方法存在如下问题：1、由于MOS管栅源极结电容的存在，MOS管不能快速被关断，MOS管会暂时进入线性区，进入线性区的MOS管的导通内阻很大，会造成MOS管效率低，开关损耗增大，发热严重；2、由于控制信号提供给MOS管的驱动电流上升很快(上升沿)，会引起较高的开通浪涌，导致MOS管受冲击损坏，在一定程度上也会影响整个开关电源EMC特性。

针对问题1，有人在电路上做了一些的改进，即在驱动电阻上反并联一个高频的二极管，快速泻放栅极电荷，加速MOS管关断，但改善效果不明显；针对问题2，有人直接通过增加专用驱动芯片的方法来解决这个问题，但由于芯片的价格高，成本会增加很多，存在成本高的缺陷。中国专利号为“200820094566.5”的实用新型专利公开了一种MOS管驱动电路，包括有MOS管、驱动该MOS管的驱动信号、连接驱动信号的延时单元、三极管Q1、三极管Q2，以及通过电阻R 1与延时单元连接的三极管Q3；---。该MOS管驱动电路存在以下缺点：1、MOS管仍然不能快速被关断，MOS管效率低，开关损耗大的问题；2、整体电路结构复杂、成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的，是为了克服现有技术中的MOS管驱动电路存在的上述问题，提供一种开关电源的新型MOS管驱动电路，它具有电路简单可靠、容易实现、成本较低的特点。

本实用新型的目的可以通过如下措施达到：

一种开关电源的新型MOS管驱动电路，包括MOS管Q2和驱动信号输入端，其结构特点是：在MOS管Q2的控制输入端与驱动信号输入端的连接处设有驱动电路；所述驱动电路由快速关断通路、放电通路和防止浪涌冲击通路连接而成；快速关断通路和防止浪涌冲击通路并联后跨接在MOS管Q2的控制输入端与驱动信号输入端之间，放电通路跨接在MOS管的栅极与接地端之间。

本实用新型的目的还可以通过如下措施达到：

本实用新型的一种实施方式是：驱动电路由电阻R1～R3、二极管D1～D2、滤波电容C1和驱动管Q1连接而成、驱动管Q1由三极管构成；由电阻R2与滤波电容C1并联后连接驱动管Q1的控制极构成快速关断通路，由电阻R1、二极管D1串联后连接驱动管Q1的发射极构成防止浪涌冲击通路，由放电电阻R3跨接在MOS管的栅极与接地端之间构成放电通路。

其中：所述驱动信号输入端通过电阻R1、二极管D1与MOS管Q2的栅极连接；电阻R2与滤波电容C1并联、构成滤波电路，所述滤波电路的二端分别与驱动信号输入端、三极管的基极连接；三极管的发射极与MOS管的栅极连接、其集电极与地连接；所述电阻R3跨接在MOS管的栅极与接地端之间。

进一步改进的方式是：上述实施方式中，驱动电路还设置有限压二极管D2，所述二极管D2的负极与MOS管的栅极连接、其正极与地连接。

进一步改进的方式是：上述实施方式中，驱动电路中的三极管可以由MOS管代替，所述MOS管的栅极与快速关断通路的输出端连接、源极与接地端连接、漏极与防止浪涌冲击通路的输出端连接。

本实用新型的一种实施方式是：所述驱动管Q1可以由PNP型结构三极管构成，或者所述MOS管为N型结构MOS管。

本实用新型的一种实施方式是：所述MOS管Q2可以为N型MOS管，其源极与地连接，漏极连接有输入电压Vin。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型由于在在MOS管Q2的控制输入端与驱动信号输入端的连接处设有驱动电路，所述驱动电路由快速关断通路、放电通路和防止浪涌冲击通路连接而成因此可以同时解决以上两方面问题：1、可以加快MOS管的关断，提高MOS管效率，减小开关损耗；2、有效控制MOS管的驱动电流上升速度，减小开通过程中的开通浪涌，减少对MOS管冲击损坏和改善整个开关电源EMC特性。具有电路简单、性能稳定可靠、容易实现、成本低廉的有益效果。

附图说明

图1是本实用新型一个具体实施例的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细描述：

具体实施例1：

参照图1，本实施例包括包括MOS管Q2和驱动信号输入端，在MOS管Q2的控制输入端与驱动信号输入端的连接处设有驱动电路1；所述驱动电路1由快速关断通路11、放电通路12和防止浪涌冲击通路13连接而成；快速关断通路11和防止浪涌冲击通路13并联后跨接在MOS管Q2的控制输入端与驱动信号输入端之间，放电通路12跨接在MOS管的栅极与接地端之间。

本实施例中，驱动电路1由电阻R1～R3、二极管D1～D2、滤波电容C1和驱动管Q1连接而成、驱动管Q1由三极管构成；由电阻R2与滤波电容C1并联后连接驱动管Q1的控制极构成快速关断通路11，由电阻R1、二极管D1串联后连接驱动管Q1的发射极构成防止浪涌冲击通路13，由放电电阻R3跨接在MOS管的栅极与接地端之间构成放电通路12。所述驱动信号输入端通过电阻R1、二极管D1与MOS管Q2的栅极连接；电阻R2与滤波电容C1并联、构成滤波电路，所述滤波电路的二端分别与驱动信号输入端、三极管的基极连接；三极管的发射极与MOS管的栅极连接、其集电极与地连接；所述二极管D2的负极与MOS管的栅极连接、其正极与地连接；所述电阻R3跨接在MOS管的栅极与接地端之间。

所述三极管为PNP型。所述MOS管Q2为N型MOS管，其源极与地连接，漏极连接有输入电压Vin。

本实施例的工作原理：

如图1所示，由电阻R2、电容C1、三极管组成了加速MOS管Q2截止的电路，当驱动信号正脉冲要转为负脉冲时(下降沿)，由于此时三极管的E极电位高于B极，三极管导通，通过电阻R2、电容C1来加速三极管导通，从而使MOS管Q2加速截止，使Q2通过线性区的时间缩短，起到减小开关损耗，提高效率的目的；与此同时，跨接在MOS管Q2栅源两端的放电电阻R3也会给MOS管Q2栅源极结电容提供放电回路，也可以起到加速MOS管Q2截止的效果。

当正脉冲来临时，由电阻R1、二极管D1组成电路可以有效的限制正脉冲上升时间，有效保护MOS管Q2的冲击损坏，同时二极管D2可以防止负脉冲对MOS管的损坏，在整个开通过程中从一定程度上减小开通浪涌，也可以改善整个开关电源EMC特性。

本实施例一方面通过电阻R2、电容C1、三极管组成的电路在MOS管关断时加快MOS管的截止，同时跨接在MOS管栅源两端的放电电阻R3也起到一定的作用，提高了MOS管效率，减小开关损耗。另一方面由电阻R1、二极管D1组成电路有效控制MOS管的驱动电流上升速度，有效保护MOS管的冲击损坏，二极管D2防止负脉冲对MOS管的损坏；同时减小开通过程中的开通浪涌，在一定程度上改善整个开关电源EMC特性。

具体实施例2：

本实用新型具体实施例2的特点是：所述驱动管Q1由MOS管构成，所述MOS管的栅极与快速关断通路11的输出端连接、源极与接地端连接、漏极与防止浪涌冲击通路13的输出端连接；即电阻R2与滤波电容C1并联后连接MOS管的栅极构成快速关断通路11，电阻R1、二极管D1串联后连接MOS管的栅极构成快速关断通路11，电阻R1、二极管D1串联后连接MOS管的漏极构成防止浪涌冲击通路13，由放电电阻R3跨接在MOS开关管Q2的栅极与接地端之间构成放电通路12，MOS开关管Q2的源极、MOS管的集电极接地。

具体实施例3：

本实用新型具体实施例3的特点是：省略图1所示的限压二极管D2，其余同具体实施例1或者具体实施例2。

本实用新型的其他具体实施方式是：

所述驱动管Q1不仅仅包括PNP型三极管、相同作用的MOS管，还包括其他具有相同作用和功能的电子器件。其余同具体实施例1、具体实施例2或者具体实施例3。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施例，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范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种开关电源的新型MOS管驱动电路，包括MOS开关管Q2和驱动信号输入端，其特征是：在MOS开关管Q2的控制输入端与驱动信号输入端的连接处设有驱动电路(1)；所述驱动电路(1)由快速关断通路(11)、放电通路(12)和防止浪涌冲击通路(13)连接而成；快速关断通路(11)和防止浪涌冲击通路(13)并联后跨接在MOS开关管Q2的控制输入端与驱动信号输入端之间，放电通路(12)跨接在MOS开关管Q2的栅极与接地端之间。

2.根据权利要求1所述的一种开关电源的新型MOS管驱动电路，其特征是：驱动电路(1)由电阻R1～R3、二极管D1～D2、滤波电容C1和驱动管Q1连接而成；电阻R2与滤波电容C1并联后连接驱动管Q1的控制极构成快速关断通路(11)，电阻R1、二极管D1串联后连接驱动管Q1的发射极构成防止浪涌冲击通路(13)，由放电电阻R3跨接在MOS开关管Q2的栅极与接地端之间构成放电通路(12)。

3.根据权利要求2所述的一种开关电源的新型MOS管驱动电路，其特征是：所述驱动管Q1由三极管构成，电阻R2与滤波电容C1并联后连接三极管的基极构成快速关断通路(11)，电阻R1、二极管D1串联后连接三极管的发射极构成防止浪涌冲击通路(13)，由放电电阻R3跨接在MOS开关管Q2的栅极与接地端之间构成放电通路(12)，MOS开关管Q2的源极、三极管的集电极接地。

4.根据权利要求2所述的一种开关电源的新型MOS管驱动电路，其特征是：所述驱动管Q1由MOS管构成，所述MOS管的栅极与快速关断通路(11)的输出端连接、源极与接地端连接、漏极与防止浪涌冲击通路(13)的输出端连接；即电阻R2与滤波电容C1并联后连接MOS管的栅极构成快速关断通路(11)，电阻R1、二极管D1串联后连接MOS管的栅极构成快速关断通路(11)，电阻R1、二极管D1串联后连接MOS管的漏极构成防止浪涌冲击通路(13)，由放电电阻R3跨接在MOS开关管Q2的栅极与接地端之间构成放电通路(12)，MOS开关管Q2的源极、MOS管的集电极接地。

5.根据权利要求3或4所述的一种开关电源的新型MOS管驱动电路，其特征是：驱动电路(1)还设置有限压二极管D2，所述二极管D2的负极与MOS开关管Q2的栅极连接、其正极与地连接。

6.根据权利要求3所述的一种开关电源的新型MOS管驱动电路，其特征是：所述驱动管Q1由PNP型结构三极管构成。

7.根据权利要求4所述的一种开关电源的新型MOS管驱动电路，其特征是：所述MOS管为N型结构MOS管。

8.根据权利要求1或2所述的一种开关电源的新型MOS管驱动电路，其特征是：所述MOS开关管Q2为N型MOS管，其源极与地连接，漏极连接有输入电压Vin。