MOSFET驱动保护电路和开关电源系统技术方案

技术编号:31088400 阅读:62 留言:0更新日期:2021-12-01 12:47
一种MOSFET驱动保护电路和开关电源系统,所述MOSFET驱动保护电路包括电流变化率调整电路、第一过电压保护电路、第二过电压保护电路和电流采样电路,电流变化率调整电路用于限制驱动信号接入端与功率管的控制极之间的电流变化,以免功率管的控制极在过高的电流变化作用下而引起误导通;第一过电压保护电路用于限制功率管的控制极与功率管的第二极之间的电压,保护功率管不会被击穿;第二过电压保护电路用于限制功率管的第一极和功率管的第二极之间的电压,避免功率管的第一极和第二极之间出现尖峰电压而损坏功率管;电流采样电路用于获取功率管输出电流并输出至控制器,以使控制器能够对功率管的驱动信号的大小进行调整,避免功率管因过流而被烧坏。避免功率管因过流而被烧坏。避免功率管因过流而被烧坏。

【技术实现步骤摘要】
MOSFET驱动保护电路和开关电源系统


[0001]本专利技术涉及开关电源
,具体涉及一种MOSFET驱动保护电路和开关电源系统。

技术介绍

[0002]随着电子电力的飞快发展,功率场效应晶体管(Power MOSFET,以下简称功率管)得到广泛的应用。功率管是一种多数载流子导电的单极型电压控制器件,具有开关速度快、高频性能好、输入阻抗高、噪声小、驱动功率小、动态范围大、无二次击穿现象和安全工作区域(SOA)宽等优点。因此,功率管在高性能的开关电源、斩波电源及电路控制的各种交流变频电源中不可缺少的器件,但相比于绝缘栅双极型晶体管IGBT或大功率双极型晶体管GTR等,功率管具有较弱的承受短时过载能力,因而使用受到一定的限制,使得功率管无法充分发挥其优势。

技术实现思路

[0003]本专利技术主要解决的技术问题是提供一种MOSFET驱动保护电路和开关电源系统,能够对功率管进行过载保护。
[0004]根据第一方面,一种实施例中提供一种MOSFET驱动保护电路,用于对功率管进行过载保护,包括:
[0005]电流变化率调整电路,连接于驱动信号接入端和功率管的控制极之间,用于限制驱动信号接入端与功率管的控制极之间的电流变化;其中,所述功率管的控制极用于接收驱动信号,以驱动功率管的导通和关断;
[0006]第一过电压保护电路,连接于功率管的控制极和功率管的第二极之间,用于使功率管的控制极与功率管的第二极之间的电压小于等于第一预设电压值;
[0007]第二过电压保护电路,连接于功率管的第一极和功率管的第二极之间,用于使功率管的第一极和功率管的第二极之间的电压小于等于第二预设电压值;
[0008]电流采样电路,用于对功率管的第二极上的电流进行采样,得到功率管输出电流,并将所述功率管输出电流输出至控制器,所述控制器用于响应于所述功率管输出电流,输出对应的驱动调整信号,所述驱动调整信号用于对驱动信号的大小进行调整。
[0009]在一实施例中,所述电流变化率调整电路包括:
[0010]第一电阻,所述第一电阻连接于所述驱动信号接入端和功率管的控制极之间。
[0011]在一实施例中,所述第一过电压保护电路包括:
[0012]第一稳压二极管,所述第一稳压二极管的阴极与功率管的控制极连接,所述第一稳压二极管的阳极与功率管的第二极连接。
[0013]在一实施例中,所述第二过电压保护电路包括:
[0014]缓冲电路,所述缓冲电路连接于所述功率管的第一极和功率管的第二极之间,用于吸收所述功率管输出的尖峰电压;
[0015]第二稳压二极管,所述第二稳压二极管的阴极与功率管的第一极连接,第二稳压二极管的阳极与功率管的第二极连接。
[0016]在一实施例中,所述缓冲电路包括:第一电容和第二电阻;
[0017]所述第一电容的一端与功率管的第一极连接,第一电容的另一端与第二电阻的一端连接,第二电阻的另一端与功率管的第二极连接。
[0018]在一实施例中,所述第二稳压二极管为齐纳二极管。
[0019]在一实施例中,所述电流采样电路包括:第三电阻、第四电阻、第五电阻和第二电容;
[0020]所述第三电阻的一端和第四电阻的一端均连接于功率管的第二极,所述第三电阻的另一端连接地,所述第四电阻的另一端连接第五电阻的一端、电流采样电路的输出端,第五电阻的另一端连接地,第二电容并联在第五电阻的两端。
[0021]在一实施例中,所述功率管为NMOSFET管,所述功率管的第一极为NMOSFET管的漏极,功率管的第二极为NMOSFET管的源极,功率管的控制极为NMOSFET管的栅极。
[0022]根据第二方面,一种实施例中提供一种开关电源系统,包括:
[0023]电源,用于输出直流电压;
[0024]连接于所述电源的功率管,用于将所述电源输出的直流电压转换为具有预设输出电压值的直流电压,并输出具有预设输出电压值的直流电压;
[0025]如上述实施例所述的MOSFET驱动保护电路,用于对功率管进行过载保护。
[0026]根据第三方面,一种实施例中提供一种开关电源系统,包括:
[0027]电源,用于输出直流电压;
[0028]两个功率管,两个所述功率管均连接于电源,每个所述功率管均用于将所述电源输出的直流电压转换为具有预设输出电压值的直流电压,并输出具有预设输出电压值的直流电压;其中,两个所述功率管交错导通;
[0029]两个如上述实施例所述的MOSFET驱动保护电路,每个所述MOSFET驱动保护电路用于对一功率管进行过载保护;其中,所述MOSFET驱动保护电路与所述功率管一一对应。
[0030]依据上述实施例的MOSFET驱动保护电路和开关电源系统,电流变化率调整电路用于限制驱动信号接入端与功率管的控制极之间的电流变化,以免功率管的控制极在过高的电流变化作用下而引起误导通;第一过电压保护电路用于限制功率管的控制极与功率管的第二极之间的电压,保护功率管不会被击穿;第二过电压保护电路用于限制功率管的第一极和功率管的第二极之间的电压,避免功率管的第一极和第二极之间出现尖峰电压而损坏功率管;电流采样电路用于获取功率管输出电流并输出至控制器,以使控制器能够对功率管的驱动信号的大小进行调整,避免功率管因过流而被烧坏。
附图说明
[0031]图1为一种实施例的开关电源系统的结构示意图;
[0032]图2为一种实施例的驱动信号示意图;
[0033]图3为图1所示开关电源系统的电路示意图;
[0034]图4为另一种实施例的开关电源系统的电路示意图。
具体实施方式
[0035]下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中,很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而,本领域技术人员可以毫不费力的认识到,其中部分特征在不同情况下是可以省略的,或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下,本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述,这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没,而对于本领域技术人员而言,详细描述这些相关操作并不是必要的,他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
[0036]另外,说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时,方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此,说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例,并不意味着是必须的顺序,除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
[0037]本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。
[0038]请参考图1,图1为一种实施本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MOSFET驱动保护电路,用于对功率管进行过载保护,其特征在于,包括:电流变化率调整电路,连接于驱动信号接入端和功率管的控制极之间,用于限制驱动信号接入端与功率管的控制极之间的电流变化;其中,所述功率管的控制极用于接收驱动信号,以驱动功率管的导通和关断;第一过电压保护电路,连接于功率管的控制极和功率管的第二极之间,用于使功率管的控制极与功率管的第二极之间的电压小于等于第一预设电压值;第二过电压保护电路,连接于功率管的第一极和功率管的第二极之间,用于使功率管的第一极和功率管的第二极之间的电压小于等于第二预设电压值;电流采样电路,用于对功率管的第二极上的电流进行采样,得到功率管输出电流,并将所述功率管输出电流输出至控制器,所述控制器用于响应于所述功率管输出电流,输出对应的驱动调整信号,所述驱动调整信号用于对驱动信号的大小进行调整。2.如权利要求1所述的MOSFET驱动保护电路,其特征在于,所述电流变化率调整电路包括:第一电阻,所述第一电阻连接于所述驱动信号接入端和功率管的控制极之间。3.如权利要求1所述的MOSFET驱动保护电路,其特征在于,所述第一过电压保护电路包括:第一稳压二极管,所述第一稳压二极管的阴极与功率管的控制极连接,所述第一稳压二极管的阳极与功率管的第二极连接。4.如权利要求1所述的MOSFET驱动保护电路,其特征在于,所述第二过电压保护电路包括:缓冲电路,所述缓冲电路连接于所述功率管的第一极和功率管的第二极之间,用于吸收所述功率管输出的尖峰电压;第二稳压二极管,所述第二稳压二极管的阴极与功率管的第一极连接,第二稳压二极管的阳极与功率管的第二极连接。5.如权利要求4所述的MOSFET驱动保护电路,其特征在于,所述缓冲电路包括:第一电容和第...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘辉董永刚吴丹
申请(专利权)人:深圳中科乐普医疗技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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