一种基于自举电路的逻辑保护放大式栅极驱动系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于自举电路的逻辑保护放大式栅极驱动系统，主要由驱动芯片M，与驱动芯片M相连接的驱动电路，以及与驱动芯片M相连接的自举电路组成；所述自举电路由场效应管MOS，一端与场效应管MOS的源极相连接、另一端接地的电阻R5，正极与场效应管MOS的源极相连接、负极与驱动芯片M的INP管脚相连接的极性电容C6，负极与场效应管MOS的栅极相连接、正极经电阻R1后与场效应管MOS的漏极相连接的极性电容C1等组成。同时，本发明专利技术的启动时间仅为传统栅极驱动电路启动时间的1/4，其启动时间极短。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种LED驱动电路，具体是指一种基于自举电路的逻辑保护放大式栅极驱动系统。
技术介绍
目前，由于LED灯具有能耗低、使用寿命长以及安全环保等特点，其已经成为了人们生活照明的主流产品之一。由于LED灯不同于传统的白炽灯，因此其需要由专用的驱动电路来进行驱动。然而，当前人们广泛使用的栅极驱动电路由于其设计结构的不合理性，导致了目前栅极驱动电路存在能耗较高、电流噪音较大以及启动时间较长等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服目前栅极驱动电路存在的能耗较高、电流噪音较大以及启动时间较长的缺陷，提供一种结构设计合理，能有效降低能耗和电流噪音，明显缩短启动时间的一种基于自举电路的逻辑保护放大式栅极驱动系统。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种基于自举电路的逻辑保护放大式栅极驱动系统，主要由驱动芯片M，与驱动芯片M相连接的驱动电路，以及与驱动芯片M相连接的自举电路组成；所述自举电路由场效应管MOS，一端与场效应管MOS的源极相连接、另一端接地的电阻R5，正极与场效应管MOS的源极相连接、负极与驱动芯片M的INP管脚相连接的极性电容C6，负极与场效应管MOS的栅极相连接、正极经电阻R1后与场效应管MOS的漏极相连接的极性电容C1，与极性电容C1相并联的电阻R2，正极与极性电容C1的正极相连接、负极与场效应管MOS的源极相连接的极性电容C5，以及一端与极性电容C5的正极相连接、另一端接地的电阻R4组成；所述场效应管MOS的漏极还与驱动芯片M的VCC管脚相连接。同时，在场效应管MOS的源极与驱动芯片M的TD管脚之间还串接有逻辑保护放大电路；所述的逻辑保护放大电路主要由功率放大器P1，功率放大器P2，与非门IC1，与非门IC2，负极与功率放大器P1的正极输入端相连接、正极经电阻R9后与与非门IC2的负极输入端相连接的极性电容C7，一端与与非门IC1的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P1的正极输入端相连接的电阻R6，串接在功率放大器P1的负极输入端与输出端之间的电阻R7，一端与与非门IC1的输出端相连接、另一端与功率放大器P2的负极输入端相连接的电阻R8，串接在功率放大器P2的正极输入端与输出端之间的极性电容C8，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极顺次经稳压二极管D2和电阻R10后与功率放大器P1的输出端相连接的电容C9，P极与功率放大器P2的输出端相连接、N极顺次经电阻R12和电阻R11后与稳压二极管D2和电阻R10的连接点相连接的二极管D3，以及N极与电容C9的负极相连接、P极与二极管D3和电阻R12的连接点相连接的稳压二极管D4组成；所述与非门IC1的正极输入端与功率放大器P1的负极输入端相连接；功率放大器P2的输出端与非门IC2的正极输入端相连接，其正极输入端则与功率放大器P1的输出端相连接；所述极性电容C7的正极与场效应管MOS的源极相连接，而电阻R12与电阻R11的连接点则与驱动芯片M的TD管脚相连接。所述驱动电路由变压器T，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C2，串接于驱动芯片M的TG管脚与TS管脚之间的电阻R3，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C3和电容C4后接地、而发射极接地的晶体管Q1组成；所述变压器T的原边线圈的同名端与电容C3和电容C4的连接点相连接，其非同名端则与晶体管Q1的发射极相连接后接地；同时，晶体管Q1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Y1和抽头Y2。为确保使用效果，所述驱动芯片M优先采用LTC4440A集成芯片来实现。本专利技术较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：（1）本专利技术整体结构非常简单，其制作和使用非常方便。（2）本专利技术的启动时间仅为传统栅极驱动电路启动时间的1/4，其启动时间极短。（3）本专利技术采用自举电路来为驱动芯片提供控制信号，因此具有很高的输入阻抗，能确保整个电路的性能稳定。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图。图2为本专利技术的逻辑保护放大电路结构示意图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例如图1所示，本专利技术主要由驱动芯片M，与驱动芯片M相连接的驱动电路，与驱动芯片M相连接的自举电路，以及串接在驱动芯片M与自举电路之间的逻辑保护放大电路组成。所述自举电路由场效应管MOS、极性电容C1、极性电容C5、极性电容C6、电阻R1、电阻R2、电阻R4和电阻R5组成。连接时，电阻R5的一端与场效应管MOS的源极相连接，其另一端接地；极性电容C6的正极与场效应管MOS的源极相连接，其负极与驱动芯片M的INP管脚相连接；极性电容C1的负极与场效应管MOS的栅极相连接，其正极经电阻R1后与场效应管MOS的漏极相连接，而电阻R2则与极性电容C1相并联。所述极性电容C5的正极与极性电容C1的正极相连接，其负极与场效应管MOS的源极相连接。而电阻R4的一端与极性电容C5的正极相连接，其另一端接地。为确保场效应管MOS和驱动芯片M的正常工作，因此该场效应管MOS的漏极还与驱动芯片M的VCC管脚相连接，且该驱动芯片M的VCC管脚需要外接+12V的电源。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集成芯片来实现。该驱动芯片M的特点是能以高达 80V 的输入电压工作，且能在高达 100V 瞬态时可连续工作。所述的驱动电路则由变压器T、二极管D1、电容C2、电阻R3、电容C3、电容C4及晶体管Q1组成。连接时，二极管D1的P极与驱动芯片M的VCC管脚相连接，其N极则与驱动芯片M的BOOST管脚相连接。电容C2的正极与驱动芯片M的BOOST管脚相连接，其负极则与驱动芯片M的TG管脚相连接。为确保驱动芯片M的正常运行，其VCC端需要外接+12V的电压。电阻R3为分压电阻，其串接于驱动芯片M的TG管脚与TS管脚之间。而晶体管Q1的基极则与驱动芯片M的TG管脚相连接，其集电极顺次经电容C3和电容C4后接地，其发射极接地。同时，该晶体管Q1的集电极还需要外接+6V的直流电压，以确保晶体管Q1拥有足够的偏置电压来驱动其自身导通。为确保使用效果，所述电容C2、电容C3和电容C4均采用贴片电容来实现。所述变压器T用于将外部的+6V直流电压进行变压处理后输出给外部的场效应管。该变压器T的原边线圈的同名端与电容C3和电容C4的连接点相连接，其非同名端则与晶体管Q1的发射极相连接后接地。同时，晶体管Q1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Y1和抽头Y2。变压器T的副边线圈的同名端、抽头Y1、抽头Y2和副边线圈的非同名端一起作为本专利技术的输出端。根据实际的情况，用户可以只选用这四个输出端的任意一个或几个端口使用即可。所述的逻辑保护放大电路的结构如图2所示，其由功率放大器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于自举电路的逻辑保护放大式栅极驱动系统，主要由驱动芯片M，与驱动芯片M相连接的驱动电路，以及与驱动芯片M相连接的自举电路组成；所述自举电路由场效应管MOS，一端与场效应管MOS的源极相连接、另一端接地的电阻R5，正极与场效应管MOS的源极相连接、负极与驱动芯片M的INP管脚相连接的极性电容C6，负极与场效应管MOS的栅极相连接、正极经电阻R1后与场效应管MOS的漏极相连接的极性电容C1，与极性电容C1相并联的电阻R2，正极与极性电容C1的正极相连接、负极与场效应管MOS的源极相连接的极性电容C5，以及一端与极性电容C5的正极相连接、另一端接地的电阻R4组成；所述场效应管MOS的漏极还与驱动芯片M的VCC管脚相连接，其特征在于，在场效应管MOS的源极与驱动芯片M的TD管脚之间还串接有逻辑保护放大电路；所述的逻辑保护放大电路主要由功率放大器P1，功率放大器P2，与非门IC1，与非门IC2，负极与功率放大器P1的正极输入端相连接、正极经电阻R9后与与非门IC2的负极输入端相连接的极性电容C7，一端与与非门IC1的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P1的正极输入端相连接的电阻R6，串接在功率放大器P1的负极输入端与输出端之间的电阻R7，一端与与非门IC1的输出端相连接、另一端与功率放大器P2的负极输入端相连接的电阻R8，串接在功率放大器P2的正极输入端与输出端之间的极性电容C8，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极顺次经稳压二极管D2和电阻R10后与功率放大器P1的输出端相连接的电容C9，P极与功率放大器P2的输出端相连接、N极顺次经电阻R12和电阻R11后与稳压二极管D2和电阻R10的连接点相连接的二极管D3，以及N极与电容C9的负极相连接、P极与二极管D3和电阻R12的连接点相连接的稳压二极管D4组成；所述与非门IC1的正极输入端与功率放大器P1的负极输入端相连接；功率放大器P2的输出端与非门IC2的正极输入端相连接，其正极输入端则与功率放大器P1的输出端相连接；所述极性电容C7的正极与场效应管MOS的源极相连接，而电阻R12与电阻R11的连接点则与驱动芯片M的TD管脚相连接。...

【技术特征摘要】
1.一种基于自举电路的逻辑保护放大式栅极驱动系统，主要由驱动芯片M，与驱动芯片M相连接的驱动电路，以及与驱动芯片M相连接的自举电路组成；所述自举电路由场效应管MOS，一端与场效应管MOS的源极相连接、另一端接地的电阻R5，正极与场效应管MOS的源极相连接、负极与驱动芯片M的INP管脚相连接的极性电容C6，负极与场效应管MOS的栅极相连接、正极经电阻R1后与场效应管MOS的漏极相连接的极性电容C1，与极性电容C1相并联的电阻R2，正极与极性电容C1的正极相连接、负极与场效应管MOS的源极相连接的极性电容C5，以及一端与极性电容C5的正极相连接、另一端接地的电阻R4组成；所述场效应管MOS的漏极还与驱动芯片M的VCC管脚相连接，其特征在于，在场效应管MOS的源极与驱动芯片M的TD管脚之间还串接有逻辑保护放大电路；所述的逻辑保护放大电路主要由功率放大器P1，功率放大器P2，与非门IC1，与非门IC2，负极与功率放大器P1的正极输入端相连接、正极经电阻R9后与与非门IC2的负极输入端相连接的极性电容C7，一端与与非门IC1的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P1的正极输入端相连接的电阻R6，串接在功率放大器P1的负极输入端与输出端之间的电阻R7，一端与与非门IC1的输出端相连接、另一端与功率放大器P2的负极输入端相连接的电阻R8，串接在功率放大器P2的正极输入端与输出端之间的极性电容C8，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极顺次经稳压二极管D2和电阻R10后与功率放...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗娅，车容俊，
申请(专利权)人：成都措普科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51