一种RCD馈能式自供电功率开关管驱动电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种RCD馈能式自供电功率开关管驱动电路，包括功率开关管、RCD吸收线路、具有负压输出的buck线路和功率开关管驱动线路；RCD吸收线路与功率开关管两端并联，具有负压输出的buck线路的输入并联到RCD吸收线路电容的两端，具有负压输出的buck线路的输出与功率开关管驱动线路的输入连接，功率开关管驱动线路的输出连接功率开关管的门极；RCD吸收线路用于吸收功率开关管的过冲电压，并通过RCD吸收线路中电容存储能量；具有负压输出的buck线路用于将RCD吸收线路存储的能量转换为驱动功率开关管的正电压和负电压；功率开关管驱动线路用于功率开关管的驱动。本实用新型专利技术提高了功率开关管的稳定性。高了功率开关管的稳定性。高了功率开关管的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种RCD馈能式自供电功率开关管驱动电路


[0001]本技术涉及电力电子领域，特别是涉及一种RCD馈能式自供电功率开关管驱动电路。

技术介绍

[0002]功率变换器性能在很大程度上受制于功率开关管MOSFET/IGBT(MOSFET：金属
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氧化层
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半导体
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场效晶体管；IGBT：绝缘栅双极型晶体管)的开关性能，因此MOSFET/IGBT的驱动线路在电力电子系统中占有举足轻重的地位。功率管的可靠性改善主要从防止过压、过流和可靠关断方面着手。
[0003]过压问题，在满足设计要求的正常工作电压情况下，主要是感性元件带来的电压过冲，目前在各种线路拓扑中通常通过RCD(电阻、电容和二极管)电路吸收电压尖峰，而在管子导通时通过电阻把电容中的能量耗掉，从而减小开关管两端的电压尖峰，但带来的问题是电阻发热，并且系统效率低下。
[0004]过流问题，在开关管导通器件电流过大时带来器件损毁。
[0005]驱动线路供电问题，由于浮地问题和防止功率对信号的干扰，功率开关管的驱动线路通常单独供电，目前采用的主要方式是专用的供电线路和自举供电线路，如图2和图3所示，专用的供电线路通常需要隔离，由于开关管的增多，辅助供电线路愈加复杂，自举供电在一定程度上降低了辅助供电的要求，但线路依然复杂，且供电电压随着开关管脉宽的变化而变化，电压不够稳定。

技术实现思路

[0006]本技术的目的是提供一种RCD馈能式自供电功率开关管驱动电路，提高了功率开关管的稳定性。
[0007]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
[0008]一种RCD馈能式自供电功率开关管驱动电路，包括功率开关管、RCD吸收线路、具有负压输出的buck线路和功率开关管驱动线路；
[0009]所述RCD吸收线路与所述功率开关管两端并联，所述具有负压输出的buck线路的输入并联到所述RCD吸收线路电容的两端，所述具有负压输出的buck线路的输出与所述功率开关管驱动线路的输入连接，所述功率开关管驱动线路的输出连接所述功率开关管的门极；
[0010]所述RCD吸收线路用于吸收所述功率开关管的过冲电压，并通过所述RCD吸收线路中电容存储能量；所述具有负压输出的buck线路用于将所述RCD吸收线路存储的能量转换为驱动所述功率开关管的正电压和负电压；所述功率开关管驱动线路用于所述功率开关管的驱动。
[0011]可选地，所述RCD吸收线路包括电阻R1、电容C1和二极管D1，所述二极管D1的正极连接所述功率开关管的第一极，所述二极管D1的负极分别连接所述电容C1的第一端和所述
电阻R1的第一端，所述电容C1的第二端、所述电阻R1的第二端和所述功率开关管的第二极均接地。
[0012]可选地，所述具有负压输出的buck线路包括开关管Q1、二极管D2、稳压管D3、电感L1、电容C2、电容C3、电阻R2、电阻R3、电容C14、第一运算放大器和第二运算放大器；
[0013]所述开关管Q1的第一极连接所述电阻R1的第一端，所述开关管Q1的第二极分别连接所述二极管D2的负极和所述电感L1的第一端，所述开关管Q1的门极连接所述第二运算放大器的输出端，所述二极管D2的正极分别与所述稳压管D3的正极和所述电容C2的第一端连接，所述电感L1的第二端分别与所述电容C3的第一端、所述电阻R2的第一端和电容C14的第一端连接，所述电阻R2的第二端分别与所述电阻R3的第一端和所述第一运算放大器的第一输入端连接，所述第一运算放大器的第二输入端输入参考电压，所述第一运算放大器的输出端连接所述第二运算放大器的第一输入端，所述第二运算放大器的第二输入端输入预设锯齿波，所述稳压管D3的负极、所述电容C2的第二端、所述电容C3的第二端和所述电阻R3的第二端均接地。
[0014]可选地，所述功率开关管驱动线路为推挽驱动线路。
[0015]可选地，所述推挽驱动线路包括方波信号、晶体管Q6和晶体管Q8；所述晶体管Q6为NPN晶体管，所述晶体管Q8为PNP晶体管；所述方波信号连接所述晶体管Q6和所述晶体管Q8的公共基极，所述晶体管Q6的集电极连接所述电容C14的第一端，所述晶体管Q8的集电极连接所述电容C2的第一端，所述晶体管Q6的发射极与所述晶体管Q8的发射极均连接所述功率开关管的门极。
[0016]可选地，还包括驱动限流保护电路，所述驱动限流保护电路包括电阻R7、电阻R16、电阻R11、稳压管D5和稳压管D7；所述电阻R7的第一端连接所述晶体管Q6的发射极，所述电阻R16的第一端连接所述晶体管Q8的发射极，所述电阻R7的第二端和所述电阻R16的第二端均连接所述功率开关管的门极；所述电阻R11的第一端和所述稳压管D5负极均与所述功率开关管的门极连接，所述稳压管D5的正极与所述稳压管D7的正极连接，所述电阻R11的第二端和所述稳压管D7的负极均接地。
[0017]可选地，所述功率开关管为IGBT。
[0018]可选地，所述功率开关管为MOSFET。
[0019]根据本技术提供的具体实施例，本技术公开了以下技术效果：
[0020]本技术通过RCD吸收线路吸收功率开关管的过冲电压，并通过RCD吸收线路中电容存储能量，通过具有负压输出的buck线路将RCD吸收线路存储的能量转换为驱动功率开关管的正电压和负电压，提高了功率开关管供电电压的稳定性，并且降低了RCD吸收线路的耗能发热，提高了电路的能量利用效率。
附图说明
[0021]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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。
[0022]图1为本技术一种RCD馈能式自供电功率开关管驱动电路结构示意图；
[0023]图2为功率开关管的专用供电线路示意图；
[0024]图3为功率开关管的自举供电线路示意图。
具体实施方式
[0025]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，都属于本技术保护的范围。
[0026]本技术的目的是提供一种RCD馈能式自供电功率开关管驱动电路，提高了功率开关管的稳定性。
[0027]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0028]图1为本技术一种RCD馈能式自供电功率开关管驱动电路结构示意图，如图1所示，一种RCD馈能式自供电功率开关管驱动电路包括功率开关管、RCD吸收线路101、具有负压输出的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种RCD馈能式自供电功率开关管驱动电路，其特征在于，包括功率开关管、RCD吸收线路、具有负压输出的buck线路和功率开关管驱动线路；所述RCD吸收线路与所述功率开关管两端并联，所述具有负压输出的buck线路的输入并联到所述RCD吸收线路电容的两端，所述具有负压输出的buck线路的输出与所述功率开关管驱动线路的输入连接，所述功率开关管驱动线路的输出连接所述功率开关管的门极；所述RCD吸收线路用于吸收所述功率开关管的过冲电压，并通过所述RCD吸收线路中电容存储能量；所述具有负压输出的buck线路用于将所述RCD吸收线路存储的能量转换为驱动所述功率开关管的正电压和负电压；所述功率开关管驱动线路用于所述功率开关管的驱动。2.根据权利要求1所述的RCD馈能式自供电功率开关管驱动电路，其特征在于，所述RCD吸收线路包括电阻R1、电容C1和二极管D1，所述二极管D1的正极连接所述功率开关管的第一极，所述二极管D1的负极分别连接所述电容C1的第一端和所述电阻R1的第一端，所述电容C1的第二端、所述电阻R1的第二端和所述功率开关管的第二极均接地。3.根据权利要求2所述的RCD馈能式自供电功率开关管驱动电路，其特征在于，所述具有负压输出的buck线路包括开关管Q1、二极管D2、稳压管D3、电感L1、电容C2、电容C3、电阻R2、电阻R3、电容C14、第一运算放大器和第二运算放大器；所述开关管Q1的第一极连接所述电阻R1的第一端，所述开关管Q1的第二极分别连接所述二极管D2的负极和所述电感L1的第一端，所述开关管Q1的门极连接所述第二运算放大器的输出端，所述二极管D2的正极分别与所述稳压管D3的正极和所述电容C2的第一端连接，所述电感L1的第二端分别与所述电容C3的第一端、所述电阻R2的第一端和电容C14的第一端连接，所述电阻R2的第二端分别与所述电阻R3的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯典立，李卫民，孟庆燕，
申请(专利权)人：山东中科先进技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：