一种高压脉冲电源的开关驱动电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种高压脉冲电源的开关驱动电路，包括：前级信号调制模块、驱动变压器T及串联的n级驱动波形控制电路；串联的每级驱动波形控制电路包括：两个二极管DnA、DnB、PMOS管QnA、NMOS管QnB以及用于保护的瞬态电压抑制器TVSn。本实用新型专利技术可实现从百纳秒至直流任意宽度的高压脉冲开关驱动，脉冲宽度不受变压器饱和限制。同时本实用新型专利技术驱动波形上下边沿陡峭，可实现陡峭边沿的高压脉冲输出，上升下降边沿可低至十纳秒。

【技术实现步骤摘要】
一种高压脉冲电源的开关驱动电路
本技术涉及开关驱动电路
，具体而言，尤其涉及一种高压脉冲电源的开关驱动电路。
技术介绍
常用的脉冲电源驱动控制电路如图1，其特点是电路结构简单，但是脉冲宽度受限，驱动变压器只能在一定脉冲宽度范围内使用，通常也就在几百微秒宽度以下，如果持续导通会导致驱动变压器饱和从而无法继续维持开关管的驱动，并且在脉冲宽度较大时，由于变压器漏感存在，较宽时的输出的驱动波形容易震荡反摆，可能导致开关管的错误动作。
技术实现思路
根据上述提出的技术问题，而提供一种高压脉冲电源的开关驱动电路。本技术主要利用一种高压脉冲电源的开关驱动电路，包括：前级信号调制模块、驱动变压器T及串联的n级驱动波形控制电路；串联的每级驱动波形控制电路包括：两个二极管DnA、DnB、PMOS管QnA、NMOS管QnB以及用于保护的瞬态电压抑制器TVSn。进一步地，当脉冲电源收到脉冲开关导通信号时，通过所述前级信号调制模块，生成变压器驱动波，所述前级信号调制模块为逻辑门电路或MCU；当脉冲开关导通时，所述变压器驱动波为固定脉冲宽度为T1、周期为T2的正脉冲串，当脉冲开关导通信号消失时，正脉冲串停止，输出一个负脉冲并循环工作；当驱动变压输出正脉冲时，所述PMOS管的QnA导通，所述NMOS管的QnB关闭，给开关管Qn的栅极充电开关管导通。更进一步地，当变压器的脉冲驱动消失时，所述DnA二极管反向截止，所述开关管Qn的的栅极电荷将会保持导通。进一步地，所述PMOS管QnA为IRFD9110；所述NMOS管QnN为IRFD110。较现有技术相比，本技术具有以下优点：1、本技术可实现从百纳秒至直流任意宽度的高压脉冲开关驱动，脉冲宽度不受变压器饱和限制。2、本技术驱动波形上下边沿陡峭，可实现陡峭边沿的高压脉冲输出，上升下降边沿可低至十纳秒。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为常用的脉冲电源驱动控制电路。图2为本技术的脉冲电源驱动控制电路。图3为本技术变压器驱动波形信号示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。如图1-3所示，本技术提供了一种高压脉冲电源的开关驱动电路，其特征在于，包括：前级信号调制模块、驱动变压器T及串联的n级驱动波形控制电路；串联的每级驱动波形控制电路包括：两个二极管DnA、DnB、PMOS管QnA、NMOS管QnB以及用于保护的瞬态电压抑制器TVSn。当脉冲电源收到脉冲开关导通信号时，通过所述前级信号调制模块，生成如图3所示的变压器驱动波形信号，即变压器驱动波，所述前级信号调制模块为逻辑门电路或MCU。作为本申请的一种优选的实施方式，在本申请中所说的MCU可以采用STM32F103RBT6。可以理解为在其他的实施方式中，所采用的MCU当脉冲电源收到脉冲开关导通信号时，可以通过所述前级信号调制模块。作为本申请一种优选的实施方式，当脉冲开关导通时，所述变压器驱动波为固定脉冲宽度为T1、周期为T2的正脉冲串，当脉冲开关导通信号消失时，正脉冲串停止，输出一个负脉冲并循环工作；当驱动变压输出正脉冲时，所述PMOS管的QnA导通，所述NMOS管的QnB关闭，给开关管Qn的栅极充电开关管导通。根据上文所述当变压器的脉冲驱动消失时，分析可知QnB依然不会导通，而DnA二极管反向截止，开关管Qn的的栅极电荷将会保持，从而让开关管继续导通，然而半导体器件终将存在微小的漏电流，开关管的栅极电荷将缓慢泄漏，导致栅极的驱动电压缓慢下降，此时如果不补充电荷，开关管终将自己关闭，因此，每当在T2时间间隔后，驱动变压器再次提供一个正脉冲，这样可保证开关管始终处于导通状态。当需要开关管关闭的时候，让驱动变压器输出一个负脉冲，此时分析可知QnB导通，开关管的栅极将会被抽走电荷，栅极电压将由正变成负，在此过程中开关管将会关闭，从而实现了脉冲关断。本实施方式中，当变压器的脉冲驱动消失时，所述DnA二极管反向截止，所述开关管Qn的栅极电荷将会保持导通。作为本实施方式的一种优选的实施例，在此所述PMOS管QnA为IRFD9110；所述NMOS管QnN为IRFD110。上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在本技术的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压脉冲电源的开关驱动电路，其特征在于，包括：/n前级信号调制模块、驱动变压器T及串联的n级驱动波形控制电路；串联的每级驱动波形控制电路包括：两个二极管DnA、DnB、PMOS管QnA、NMOS管QnB以及用于保护的瞬态电压抑制器TVSn；/n当脉冲电源收到脉冲开关导通信号时，通过所述前级信号调制模块，生成变压器驱动波，所述前级信号调制模块为逻辑门电路或MCU；当脉冲开关导通时，所述变压器驱动波为固定脉冲宽度为T1、周期为T2的正脉冲串，当脉冲开关导通信号消失时，正脉冲串停止，输出一个负脉冲并循环工作；当驱动变压输出正脉冲时，所述PMOS管的QnA导通，所述NMOS管的QnB关闭，给开关管QnB的栅极充电开关管导通；/n当变压器的脉冲驱动消失时，所述二极管DnA反向截止，所述开关管Qn的栅极电荷将会保持导通。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压脉冲电源的开关驱动电路，其特征在于，包括：
前级信号调制模块、驱动变压器T及串联的n级驱动波形控制电路；串联的每级驱动波形控制电路包括：两个二极管DnA、DnB、PMOS管QnA、NMOS管QnB以及用于保护的瞬态电压抑制器TVSn；
当脉冲电源收到脉冲开关导通信号时，通过所述前级信号调制模块，生成变压器驱动波，所述前级信号调制模块为逻辑门电路或MCU；当脉冲开关导通时，所述变压器驱动波为固定脉冲宽度为T1、周期为T2的正脉冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯，张涛，高露，
申请(专利权)人：大连海伏科技有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21