一种SSPC驱动缓冲电路及方法技术

本发明专利技术公开一种SSPC驱动缓冲电路及方法，包含有，MOS管开关，其用于选择性地连通或断开SSPC主功率回路；MOS管开关驱动端，其用于向MOS管提供驱动电压；以及，阻抗切换回路，其布置于MOS管开关与MOS管开关驱动端间，阻抗切换回路由电阻R1、电阻R2及切换开关组成，电阻R1与切换开关串联后与电阻R2相并联，其中，电阻R1阻值小于电阻R2阻值。本发明专利技术的有益效果在于：在米勒平台之前，加大驱动电阻，以减小MOS管开关的Vds电压和沟道电流Id的振荡幅度；而在米勒平台之后，则减小驱动电阻，缩短开通关断时间，以提高动态响应性能。以提高动态响应性能。以提高动态响应性能。

【技术实现步骤摘要】
一种SSPC驱动缓冲电路及方法


[0001]本专利技术涉及固态功率控制器SSPC，特别地是，一种SSPC驱动缓冲电路及方法。

技术介绍

[0002]固态功率控制器（Solid State Power Controller，SSPC）从外部总线接收控制命令，经解算后发出功率MOS管的驱动信号，给相应的负载通道配电。在异常情况下（如发生过载或短路的情况下），SSPC会将功率MOS管的驱动信号拉低，断开负载回路，对飞机配电网实施保护。与此同时，SSPC还会采集负载通道的状态，将电压、电流、通道开通关断状态等信息，通过微处理器发送到外部总线上。
[0003]SSPC由于其无触点、无电弧、可靠性高等特点，在现代飞机，如A380、B787等典型民用飞机上得到了广泛的应用。
[0004]虽然SSPC已经有了数十年的应用历史，但在工程应用中，还是不断暴露出新的问题，尤其是大电流SSPC应用场合，在短路发生时，MOS管在分断过程中， 若关断速度过快，沟道两端的电压Vds会迅速升高，导致MOS管损坏。
[0005]因此，需要在短路分断瞬间，设计相应的驱动缓冲电路，降低米勒平台之下的驱动电压下降斜率，以减小MOS管的电压应力，同时也可以减小分断期间的EMI。增大MOS驱动电阻诚然可以减缓驱动电压下降速率，从而减小电压应力，但同时也会增加MOS管正常开通的时间，使得SSPC正常开通的响应时间变慢。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于解决现有技术MOS管开关因短路发生时被损坏的问题，提供一种新型的SSPC驱动缓冲电路及方法。
[0007]为了实现这一目的，本专利技术的技术方案如下：一种SSPC驱动缓冲电路，包含有，MOS管开关，其用于选择性地连通或断开SSPC主功率回路；MOS管开关驱动端，其用于向MOS管提供驱动电压；以及，阻抗切换回路，其布置于MOS管开关与MOS管开关驱动端间，阻抗切换回路由电阻R1、电阻R2及切换开关组成，电阻R1与切换开关串联后与电阻R2相并联，其中，电阻R1阻值小于电阻R2阻值。
[0008]作为一种SSPC驱动缓冲电路的优选方案，电阻R1阻值1k，电阻R2阻值10k。
[0009]作为一种SSPC驱动缓冲电路的优选方案，切换开关为PNP三极管Q1，PNP三极管Q1由NPN三极管Q2控制其导通。
[0010]作为一种SSPC驱动缓冲电路的优选方案，MOS管开关驱动端分别接电阻R1第一端及电阻R2第一端，电阻R1第二端接PNP三极管Q1发射极，PNP三极管Q1基极接NPN三极管Q2集电极，电阻R2第二端分别接电阻R3第一端、PNP三极管Q1集电极及MOS管开关栅极，电阻R3第二端分别接电阻R4第一端及NPN三极管Q2基极，电阻R4第二端及NPN三极管Q2发射极均接地端。
[0011]本专利技术还提供一种SSPC驱动缓冲方法，包含有以下步骤，提供SSPC驱动缓冲电路；在米勒平台之前，断开切换开关，仅采用电阻R2作为驱动电阻；在米勒平台之后，闭合切换开关，采用并联的电阻R1与电阻R2作为驱动电阻。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果至少在于：在米勒平台之前，加大驱动电阻，以减小MOS管开关的Vds电压和沟道电流Id的振荡幅度；而在米勒平台之后，则减小驱动电阻，缩短开通关断时间，以提高动态响应性能。
附图说明
[0013]图1为本专利技术中阻抗切换回路的电路结构示意图。
[0014]图2为本专利技术MOS管驱动电阻调节时机示意图。
[0015]图3为本专利技术的电路结构示意图。
具体实施方式
[0016]下面通过具体的实施方式连接附图对本专利技术作进一步详细说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0017]请参见图1，图中所示的阻抗切换回路，在米勒平台之前，采用电阻R2（比如，阻值10k）作为驱动电阻。而在过了米勒平台之后，闭合控制开关，接通电阻R1，将电阻R1（比如，阻值1k）与电阻R2并联。这样，即能减小开通关断过程的电压电流振荡，减小EMI，又能保证必要的SSPC响应速度。
[0018]请参见图2，电阻R1接通和断开的时机，在驱动电压小于米勒平台电压（通常为5.3V）时，电阻R1断开，之后电阻R1接通。
[0019]请参见图3，图中的关键是设计电阻R1的投切控制电压。它通过一个PNP三极管来控制。PNP三极管的基极又通过一个NPN的三极管来控制，当主功率MOS的驱动电压大于5.3V时，NPN三极管导通，PNP三极管的基极电压被拉到地，其电压小于发射极电压，PNP三极管导通，电阻R1接通，与电阻R2并联。反之，则断开PNP三极管。
[0020]本专利提供的方法很好的解决了SSPC驱动电阻动态匹配的问题。在米勒平台之前，加大驱动电阻，以减小MOS管开关的Vds电压和沟道电流Id的振荡幅度；而在米勒平台之后，则减小驱动电阻，缩短开通关断时间，以提高动态响应性能。
[0021]以上仅表达了本专利技术的实施方式，其描述较为具体和详细，但且不能因此而理解为对专利技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。因此，本专利技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SSPC驱动缓冲电路，其特征在于，包含有，MOS管开关，其用于选择性地连通或断开SSPC主功率回路；MOS管开关驱动端，其用于向MOS管提供驱动电压；以及，阻抗切换回路，其布置于MOS管开关与MOS管开关驱动端间，阻抗切换回路由电阻R1、电阻R2及切换开关组成，电阻R1与切换开关串联后与电阻R2相并联，其中，电阻R1阻值小于电阻R2阻值。2.根据权利要求1所述的一种SSPC驱动缓冲电路，其特征在于，电阻R1阻值1k，电阻R2阻值10k。3.根据权利要求1所述的一种SSPC驱动缓冲电路，其特征在于，切换开关为PNP三极管Q1，PNP三极管Q1由NPN三极管Q2控制其导通。4.根据权利要求3所述的一种S...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彩俊，王青青，万波，
申请(专利权)人：上海航空电器有限公司，
类型：发明
国别省市：