一种高倍高速场效应管驱动电路制造技术

本实用新型专利技术是一种高倍高速场效应管驱动电路，电阻R1左端接驱动信号，右端与三极管V1基极相连；V1集电极、电容C1和C2上端接电源VCC1；C1和C2下端接地；V1发射极、电阻R2上端和变压器T1原边绕组上端相连；R2下端与T1原边绕组下端接地；T1副边绕组上端与R3左端相连；R3右端、二极管VD1阳极与VD3阳极相连；VD1阴极与VD2的阳极相连；VD2阴极与V2基极相连；VD3阴极、V2集电极、VD6阴极、V3集电极和电源VCC2相连；V2发射极、R4上端和R5左端相连；R5右端与VD4阳极和VD6阳极相连；VD4阴极与VD5阳极相连；VD5阴极与V3基极相连；V3发射极、R6上端、C3上端和场效应管栅极g相连；T1副边绕组下端、R4下端、R6下端、C3下端与场效应管源极s相连。本实用新型专利技术开关速度比普通驱动电路提升了约两个数量级。

【技术实现步骤摘要】
一种高倍高速场效应管驱动电路
本技术是一种高倍高速场效应管驱动电路，尤其是开通关断时间均在纳秒量级的超高速场效应管驱动电路。
技术介绍
在现有技术中，场效应管的驱动电路在使用三极管进行驱动信号放大时常常会因为三极管的饱和问题无法让场效应管做到快速开通和关断，尤其是三极管容易进入饱和状态，饱和后驱动电路放大能力较差，所以场效应管无法做到快速开通和关断，现有产品已经不能满足要求。因此，探索具有较高放大倍数的超高速场效应管驱动电路成为了新开发产品中的一个必须解决的问题。
技术实现思路
为此，本技术提出一种高倍高速场效应管驱动电路，该驱动电路放大倍数较高且功率主开关三极管的开通压降永远被钳位在1.4V的放大状态，从而极大地提升场效应管的开关速度。本技术的目的通过如下手段实现。一种高倍高速场效应管驱动电路，它由二极管、三极管、电阻和变压器组成，其特征在于电阻R1的左端与驱动信号相连；电阻R1的右端与三极管V1的基极相连；三极管V1的集电极、电容C1的上端、电容C2的上端与电源VCC1相连；电容C1的下端和电容C2的下端接地；三极管V1的发射极、电阻R2的上端和变压器T1原边绕组的上端相连；电阻R2的下端与变压器T1原边绕组的下端相连接地；变压器T1副边绕组的上端与电阻R3的左端相连；电阻R3的右端、二极管VD1的阳极与二极管VD3的阳极相连；二极管VD1的阴极与二极管VD2的阳极相连；二极管VD2的阴极与三极管V2的基极相连；二极管VD3的阴极、三极管V2的集电极、二极管VD6的阴极、三极管V3的集电极和电源VCC2相连；三极管V2的发射极、电阻R4的上端和电阻R5的左端相连；电阻R5的右端与二极管VD4的阳极和二极管VD6的阳极相连；二极管VD4的阴极与二极管VD5的阳极相连；二极管VD5的阴极与三极管V3的基极相连；三极管V3的发射极、电阻R6的上端、电容C3的上端和场效应管的栅极g相连；变压器T1副边绕组的下端、电阻R4的下端、电阻R6的下端、电容C3的下端与场效应管的源极s相连。六个肖特基二极管VD1、VD2、VD3、VD4、VD5、VD6分别构成达林顿管的两个功率三极管V1和V2的贝克抗饱和钳位电路，使两个功率主开关三极管的开通压降永远被钳位在1.4V的放大状态。本技术与现有技术的不同是首先使用射极跟随器对驱动信号进行跟随，射极跟随器的电源使用电容抗干扰，然后变压器进行信号隔离，变压器采用高频磁环；使用达林顿管改进驱动电路放大能力，构成达林顿管的两个三极管均采用贝克抗饱和钳位电路将开通压降永远钳位在1.4V的放大状态。本技术采用达林顿管提高了驱动电路的放大能力；贝克抗饱和钳位电路，使达林顿管的两个功率三极管的开通压降永远被钳位在1.4V的放大状态，驱动电路驱动场效应管开通和关断的时间均是纳秒量级，开关速度比普通驱动电路提升了约两个数量级。附图说明图1是本技术的电路结构图。图1中，电容C3的上端为本技术一种高倍高速场效应管驱动电路的输出端，与场效应管的栅极g相连；变压器T1副边绕组的下端、电阻R4的下端、电阻R6的下端、电容C3的下端与场效应管的源极s相连；三极管V2和V3及其贝克抗饱和钳位电路的连接方式为驱动电路的核心部分，三极管V2和V3的连接方式构成达林顿管。具体实施方式如图1所示，本技术中各三极管、二极管规格、电阻的大小等参数的计算与现有技术相同，属成熟技术，此处不再论述。本技术与现有技术的不同是首先使用射极跟随器对驱动信号进行跟随，射极跟随器的电源使用电容抗干扰，然后变压器进行信号隔离，使用达林顿管改进驱动电路放大能力，构成达林顿管的两个三极管均采用贝克抗饱和钳位电路将开通压降永远钳位在1.4V的放大状态。电路各元器件间的连接关系具体如下：电阻R1的左端与驱动信号相连；电阻R1的右端与三极管V1的基极相连；三极管V1的集电极、电容C1的上端、电容C2的上端与电源VCC1相连；电容C1的下端和电容C2的下端接地；三极管V1的发射极、电阻R2的上端和变压器T1原边绕组的上端相连；电阻R2的下端与变压器T1原边绕组的下端相连接地；变压器T1副边绕组的上端与电阻R3的左端相连；电阻R3的右端、二极管VD1的阳极与二极管VD3的阳极相连；二极管VD1的阴极与二极管VD2的阳极相连；二极管VD2的阴极与三极管V2的基极相连；二极管VD3的阴极、三极管V2的集电极、二极管VD6的阴极、三极管V3的集电极和电源VCC2相连；三极管V2的发射极、电阻R4的上端和电阻R5的左端相连；电阻R5的右端与二极管VD4的阳极和二极管VD6的阳极相连；二极管VD4的阴极与二极管VD5的阳极相连；二极管VD5的阴极与三极管V3的基极相连；三极管V3的发射极、电阻R6的上端、电容C3的上端和场效应管的栅极g相连；变压器T1副边绕组的下端、电阻R4的下端、电阻R6的下端、电容C3的下端与场效应管的源极s相连。六个肖特基二极管VD1、VD2、VD3、VD4、VD5、VD6分别构成达林顿管的两个功率三极管V1和V2的贝克抗饱和钳位电路，使两个功率主开关三极管的开通压降永远被钳位在1.4V的放大状态。这种电路的工作原理如下：功率三极管V2、V3构成达林顿管，六个肖特基二极管VD1、VD2、VD3、VD4、VD5、VD6分别构成达林顿管的两个功率三极管的贝克抗饱和钳位电路，当三极管导通后，发射结结电压为0.7V，与基极串接的两个肖特基二极管的管压降也是0.7V，二极管VD1、VD4的阳极电位均为2.1V，则功率三极管导通后的集电极电位均为（管压降）1.4V，当三极管集电极电位（管压降）升高，流入基极的电流增大，集电极电流增大，三极管集电极电位（管压降）降低，维持1.4V；只要三极管导通贝克抗饱和电路的钳位下三极管的管压降不可能低于1.4V；所以两个功率主开关三极管的开通压降永远被钳位在1.4V的放大状态，这样，场效应管的开关时间将会大幅减小。经反复测试，本技术的这种高倍高速场效应管驱动电路，在频率1M-2M范围内的方波信号驱动下，驱动场效应管开通和关断的时间均是35ns以内，开关速度比普通驱动电路提升了约两个数量级。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高倍高速场效应管驱动电路，它由二极管、三极管、电阻和变压器组成，其特征在于电阻R1的左端与驱动信号相连；电阻R1的右端与三极管V1的基极相连；三极管V1的集电极、电容C1的上端、电容C2的上端与电源VCC1相连；电容C1的下端和电容C2的下端接地；三极管V1的发射极、电阻R2的上端和变压器T1原边绕组的上端相连；电阻R2的下端与变压器T1原边绕组的下端相连接地；变压器T1副边绕组的上端与电阻R3的左端相连；电阻R3的右端、二极管VD1的阳极与二极管VD3的阳极相连；二极管VD1的阴极与二极管VD2的阳极相连；二极管VD2的阴极与三极管V2的基极相连；二极管VD3的阴极、三极管V2的集电极、二极管VD6的阴极、三极管V3的集电极和电源VCC2相连；三极管V2的发射极、电阻R4的上端和电阻R5的左端相连；电阻R5的右端与二极管VD4的阳极和二极管VD6的阳极相连；二极管VD4的阴极与二极管VD5的阳极相连；二极管VD5的阴极与三极管V3的基极相连；三极管V3的发射极、电阻R6的上端、电容C3的上端和场效应管的栅极g相连；变压器T1副边绕组的下端、电阻R4的下端、电阻R6的下端、电容C3的下端与场效应管的源极s相连。...

【技术特征摘要】
1.一种高倍高速场效应管驱动电路，它由二极管、三极管、电阻和变压器组成，其特征在于电阻R1的左端与驱动信号相连；电阻R1的右端与三极管V1的基极相连；三极管V1的集电极、电容C1的上端、电容C2的上端与电源VCC1相连；电容C1的下端和电容C2的下端接地；三极管V1的发射极、电阻R2的上端和变压器T1原边绕组的上端相连；电阻R2的下端与变压器T1原边绕组的下端相连接地；变压器T1副边绕组的上端与电阻R3的左端相连；电阻R3的右端、二极管VD1的阳极与二极管VD3的阳极相连；二极管VD1的阴极与二极管VD2的阳极相连；二极管VD2的阴极与三极管V2的基极相连；二极管VD3的阴极、三极管V2的集电极、二极管VD6的阴极、三极管V3的集电极和电源...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢鸿龄，
申请(专利权)人：红河学院，
类型：新型
国别省市：云南,53