CN203722596U - 一种高频抗干扰的mos管负压驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高频抗干扰的MOS管负压驱动电路，包括稳压电路、负压电路、保护电路和MOS管Q，所述的稳压电路由稳压二极管D1和限流电阻R1组成；所述的负压电路由二极管D2、稳压管D3、三极管T1、电容C1以及栅极输入电阻R2组成；所述的保护电路由二极管D4、保护电阻R3和滤波电容C2组成。该驱动电路结构简单、成本低廉，能在驱动电压结束时产生负压快速关断MOS管，适用于高频以及电路抗干扰性要求较高的场合。

Description

一种高频抗干扰的MOS管负压驱动电路

技术领域

本实用新型属于电力电子驱动应用技术领域，尤其涉及一种高频抗干扰的MOS管负压驱动电路，该电路适用于高频以及对电路抗干扰性要求较高的场合。

背景技术

随着电力半导体器件的发展，功率场效应晶体管已经成为了开关电源中最常用的器件，由于其开关速度快、驱动功率小、易并联等优点，广泛应用于高频、中小功率的场合，尤其在为计算机、交换机、网络服务器等通信电子设备提供能量的低压大电流开关电源中。

目前，电压源驱动的开关频率已经超过1MHz，但是开关频率过高会导致一系列问题，其中阻碍电压源驱动开关频率提高的主要瓶颈就是开关器件导通和关断过程的损耗、门极驱动的损耗和开关器件输出电容的损耗，相比于传统的驱动电路，高频负压驱动能够在开关断开的过程中以小于零的负压快速关断MOS管，降低高频的电路损耗，提高驱动电路的抗干扰性，解决上述电路问题。

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，提供一种高频抗干扰的MOS管负压驱动电路，本实用新型的电路加快了MOS管的开关速度，提高了驱动电路的抗干扰能力，有效防止开关器件的误导通。

为了实现上述任务，本实用新型采用如下的技术解决方案：

一种高频抗干扰的MOS管负压驱动电路，包括稳压电路、负压电路、保护电路和MOS管Q，所述的稳压电路由稳压二极管D1和限流电阻R1组成，所述稳压二极管D1的负极与驱动电压Vg相连，所述限流电阻R1接在D1正极与所述MOS管Q源极的两端；所述的负压电路由二极管D2、稳压管D3、三极管T1、电容C1以及栅极输入电阻R2组成，所述的二极管D2的正极与驱动电压Vg相连，二极管D2的负极同时与所述电容C1的正极和所述稳压管D3的负极相连，所述稳压管D3的正极与电容C1的负极相连，所述PNP型三极管T1的基极与二极管D2的正极相连，三极管T1的集电极与电容C1的正极相连，三极管T1的发射极与所述MOS管Q的源极相连；所述的栅极输入电阻R2接在电容C1负极与MOS管Q栅极的两端；所述的保护电路由二极管D4、保护电阻R3和滤波电容C2组成，所述的二极管D4的正极与MOS管Q的栅极相连，二极管D4的负极与电容C1的正极相连，所述保护电阻R3接在MOS管Q的栅极与门极之间，所述的滤波电容C2与电阻R3并联。

本实用新型的有益效果是：与驱动电压直接相连的稳压电路，在驱动电压为正电压时将正电压震荡尖峰限制在稳压电路两端的电压值，在驱动电压为零时，稳压电压路将导通为电容C1充电，限流电阻R1用来防止电路电流过大；当驱动电压为零时，负压产生电路在MOS管Q的门极与栅极之间产生负电压，二极管D2可以防止电流反向流动，电容C1利用电荷泵原理在正极电压突变为零时产生负压，并联稳压二极管D3保证电容两端电压稳定，PNP型三极管T1用来为产生负压提供通道，电阻R2保证电荷泵的放电时间；保护电路中的电阻R3连接在MOS管的栅极和源极之间，防止静电击穿，小电容C2起滤波作用，减少驱动脉冲前后沿的畸变现象，二极管D4的作用是给MOS管栅极寄生输入电容提供低阻抗放电通道，加速输入电容放电，从而加速MOS管的关断。

该驱动电路结构简单、成本低廉，能在驱动电压结束时产生负压快速关断MOS管，适用于高频及以及电路抗干扰性要求较高的场合。

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是驱动电压波形；

图3是门极与栅极之间的电压波形。

图1中，Q为MOS管，C1为电容、D1、D2、D3、D4为二极管，R1、R2、R3为电阻，T1为三极管。

图2、图3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为驱动电压波形，Vgs为功率MOS管的栅极和源极之间的电压。

具体实施方式

如图1中，防反二极管D2的正极与驱动电压Vg相连，二极管D2的负极同时与所述电容C1的正极和所述稳压管D3的负极相连，稳压管D3的正极与电容C1的负极相连，PNP型三极管T1的基极与二极管D2的正极相连，三极管T1的集电极与电容C1的正极相连，三极管T1的发射极与所述MOS管Q的源极相连；栅极输入电阻R2接在电容C1负极与MOS管Q栅极的两端；二极管D4的正极与MOS管Q的栅极相连，二极管D4的负极与电容C1的正极相连，保护电阻R3接在MOS管Q的栅极与门极之间，所述的滤波电容C2与电阻R3并联。

图2、图3为驱动电路中的两个主要波形，设驱动信号的占空比为D，开关周期为T。图2中，在DT导通时间内，驱动信号持续为5V时，图3中MOS管栅极与源极之间的电压Vgs高于阀值电压，初级绕组的MOS管开通。在（1-D）T关断时间内，驱动信号由5V变为0V时，MOS管栅极与源极之间的电压Vgs变为负值，实现了MOS管的高频负压关断，降低了驱动电路的损耗，提高了电路的抗干扰性。

Claims (2)

1.一种高频抗干扰的MOS管负压驱动电路，其特征在于，包括稳压电路、负压电路、保护电路和MOS管Q，所述的稳压电路由稳压二极管D1和限流电阻R1组成，所述稳压二极管D1的负极与驱动电压Vg相连，所述限流电阻R1接在D1正极与所述MOS管Q源极的两端；所述的负压电路由二极管D2、稳压管D3、三极管T1、电容C1以及栅极输入电阻R2组成，所述的二极管D2的正极与驱动电压Vg相连，二极管D2的负极同时与所述电容C1的正极和所述稳压管D3的负极相连，所述稳压管D3的正极与电容C1的负极相连，所述PNP型三极管T1的基极与二极管D2的正极相连，三极管T1的集电极与电容C1的正极相连，三极管T1的发射极与所述MOS管Q的源极相连；所述的栅极输入电阻R2接在电容C1负极与MOS管Q栅极的两端。

2.如权利要求1所述的一种高频抗干扰的MOS管负压驱动电路，其特征在于，所述的保护电路由二极管D4、保护电阻R3和滤波电容C2组成，所述的二极管D4的正极与MOS管Q的栅极相连，二极管D4的负极与电容C1的正极相连，所述保护电阻R3接在MOS管Q的栅极与门极之间，所述的滤波电容C2与电阻R3并联。