CN203086324U - 一种小功率脉冲变压器的mosfet驱动及保护电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种小功率脉冲变压器的MOSFET驱动及保护电路，包括充电电路、放电电路、变压器T和MOSFET管Q，所述的充电电路由隔直电容C、稳压二极管D和限流电阻Rs组成；所述的放电电路由放电电阻Rd组成；所述的变压器T的原边同名端连接电源正极V+，原边非同名端连接MOSFET的漏极；所述的MOSFET的源极接电源负极V-。微处理器PWM信号的输出点经隔直电容C与MOSFET的栅极相连。该电路结构简单、成本低廉，并在微处理器出现故障时，可以自动关断MOSFET，防止变压器初级绕组长时间开通，避免初级绕组电流过大引起器件损害。

Description

一种小功率脉冲变压器的MOSFET驱动及保护电路
技术领域
本实用新型属于电力电子驱动应用技术领域，尤其涉及一种小功率脉冲变压器的MOSFET驱动及保护电路。
背景技术
传统的小功率脉冲变压器的MOSFET驱动电路，缺少变压器初级绕组保护电路，当微处理器出现故障时，输出的PWM信号持续为高电平，脉冲变压器初级绕组将长时间开通，导致初级绕组电流过大，造成电路元件损害等严重问题。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷和不足，本实用新型的目的在于，提供一种小功率脉冲变压器的MOSFET驱动及保护电路，本实用新型不仅可以满足脉冲变压器高频工作，同时还可以保护电路原件，防止因故障引起的初级绕组电流过大的情况 。
 为了实现上述任务，本实用新型采用如下的技术解决方案：一种小功率脉冲变压器的MOSFET驱动及保护电路，包括充电电路、放电电路、变压器T和MOSFET管Q，所述的充电电路由隔直电容C、稳压二极管D和限流电阻Rs组成；所述的放电电路由放电电阻Rd组成；所述的变压器T的原边同名端连接电源正极V+，原边非同名端连接MOSFET的漏极；所述的MOSFET的源极接电源负极V-。微处理器PWM信号的输出点经过隔直电容C与MOSFET的栅极相连。
 本实用新型的有益效果是：微处理器输出的PWM信号由0V变为5V时，隔直电容两端电压差不发生突变，此时隔直电容的负极电压变为(V-+5)V，即MOSFET栅极与源极之间的电压Vgs变为5V，初级绕组的MOSFET开通。当微处理器出现故障，PWM持续为5V时，由于隔直电容负极的电压高于MOSFET源极电压，电容通过电阻Rd进行放电，直到Vgs低于栅极阀值电压时，MOSFET关断。放电过程为RC电路的固有响应过程，通过选取合适的隔直电容和放电电阻，可以实现不同的初级绕组关断时间。微处理器输出的PWM由5V变为0V时，隔直电容两端电压差不发生突变，此时隔直电容的负极电压减少5V，使得Vgs小于栅极阀值电压，初级绕组的MOSFET关断。
 该电路结构简单、成本低廉，并在微处理器出现故障时，可以自动关断MOSFET，防止变压器初级绕组长时间开通，避免初级绕组电流过大引起器件损害。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的解释说明。
图1 是电路原理图。 
图2是电路中主要工作波形。
图1中，T为小功率脉冲变压器，Q为MOSFET管，C为隔直电容、D为稳压二极管，Rs为限流电阻，Rd为放电电阻。
图2中，D为占空比，T为开关周期，DT为导通时间，（1-D）T为关断时间，Vg为输入PWM脉冲波形，Vgs为功率MOSFET的栅极和源极之间的电压。
具体实施方式
如图1中，放电电阻Rd和隔直电容C组成放电电路，在PWM信号由低电压变为高电压时，对隔直电容进行放电，阻止初级绕组持续导通，避免初级绕组电流过大。隔直电容C、稳压二极管D和限流电阻Rs组成充电电路，在PWM信号由高电压变为低电压时，对隔直电容进行充电。小功率脉冲变压器T的原边同名端连接电源正极V+，原边非同名端连接MOSFET的漏极。MOSFET的源极接电源负极V-。微处理器PWM信号的输出点经过隔直电容C与MOSFET的栅极相连。
图2为驱动电路中的几个主要波形，设PWM信号的占空比为D，开关周期为T。在DT导通时间内，PWM信号由持续为5V，MOSFET栅极与源极之间的电压Vgs不断下降，初级绕组的MOSFET开通。在（1-D）T关断时间内，PWM信号由5V变为0V，电源负极通过限流电阻，稳压二极管对隔直电容进行短暂的充电，电压由负电压恢复至0V，此时MOSFET栅极与源极之间的电压Vgs为0V，初级绕组的MOSFET关断。
MOSFET的开通过程为RC电路的放电过程，通过合理的选择隔直电容和放电电阻的数值可以准确控制变压器初级绕组的开通时间，避免初级绕组电流过大引起器件损害。微处理器出现故障，输出的PWM信号持续为高电平时，MOSFET栅极与源极之间的电压Vgs自动降低，即MOSFET可以自动关断。

Claims (3)

1.一种小功率脉冲变压器的MOSFET驱动及保护电路，其特征在于，包括变压器T、MOSFET管Q、充电电路、放电电路，所述MOSFET管Q 的源极接电源负极V-；所述变压器T的原边同名端接电源正极V+，原边非同名端接MOSFET的漏极。
2.如权力要求1所述的MOSFET驱动及保护电路，其特征在于，所述的充电电路包括隔直电容C、稳压二极管D和限流电阻Rs，所述的隔直电容C的正极与微处理器PWM的输出点相连，隔直电容C的负极与MOSFET的栅极相连；所述的稳压二极管D的负极与隔直电容C的负极相连；所述的限流电阻Rs接在稳压二极管D的正极与MOSFET的源极两端。
3.如权力要求1所述的MOSFET驱动及保护电路，其特征在于，所述的放电电路包括放电电阻Rd，所述的放电电阻Rd接在稳压二极管的负极和MOSFET的源极两端。 
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