一种具有抗干扰功能的功率管驱动电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有抗干扰功能的功率管驱动电路，其可抑制干扰尖峰，可避免因干扰尖峰导致功率管误导通或驱动器损坏的问题出现，其包括控制器、电阻R3、驱动器、电阻R4、第一抑制器、第二抑制器，第一抑制器包括三极管Q2、低阻抗通路，低阻抗通路用于泄放低电流变化率和低电压变化率尖峰信号，第二抑制器用于抑制高电流变化率和高电压变化率尖峰信号；控制器脉宽调制端口连接电阻R3一端，电阻R3另一端连接第一抑制器控制端，第一抑制器输入端连接电压源，输出端分别连接电阻R4一端、第二抑制器控制端、驱动器信号输入端，第二抑制器输入端连接电压源，第二抑制器输出端接地，驱动器输出端连接功率管。动器输出端连接功率管。动器输出端连接功率管。

【技术实现步骤摘要】
一种具有抗干扰功能的功率管驱动电路


[0001]本技术涉及功率管驱动
，具体为一种具有抗干扰功能的功率管驱动电路。

技术介绍

[0002]功率管指电路中功率较大的器件，功率管包括功率三极管、功率晶体管、功率二极管，功率管的启动与关闭主要由驱动电路控制，传统驱动电路的原边阻抗较高，驱动功率管关断时，产生的高di/dt和高dv/dt会通过功率管寄生电路或PCB布线的寄生电路耦合到原边驱动电路中，原边驱动电路中很容易受到尖峰干扰导致驱动器驱动功率管误开通，另外驱动电路中的驱动器易受器件高频开关的尖峰干扰，导致驱动器被击穿损坏的问题出现。
[0003]传统的功率管原边驱动电路主要由控制器、电阻R1、R2、三极管Q1、光电耦合驱动器(等电子元件组成，见图1，当控制器输出的脉宽调制信号PWM为高电平时，驱动信号通过电阻R1控制三极管Q1基级，使三极管Q1导通，电压源VCC的电压通过三极管Q1向驱动器原边供电，驱动器副边驱动功率管导通。当控制器输出的脉宽调制信号PWM为低电平时，三极管Q1关断，无电流向驱动器原边供电，驱动器只能依靠下拉电阻R2和原边自身阻抗来保证原边输入端电压差小于驱动器开通阈值，考虑到功耗和信号衰减问题，下拉电阻R2不可能很小通常在KΩ级别，驱动器内部阻抗也相对较高，这导致尖峰干扰存在时不能有效的抑制尖峰，尖峰干扰导致驱动器驱动功率管误开通，甚至损坏功率管。此外功率管频繁快速开通关断带来的高电流变化率(即di/dt)和高电压变化率(即dv/dt)容易造成驱动器原边击穿损坏。

技术实现思路
/>[0004]针对现有技术中存在的功率管关断时，驱动电路中易产生干扰尖峰导致功率管误导通或驱动器损坏技术问题，本技术提供了一种具有抗干扰功能的功率管驱动电路，其可抑制尖峰干扰，可避免因尖峰干扰导致功率管误导通或驱动器损坏的问题出现。
[0005]为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0006]一种具有抗干扰功能的功率管驱动电路，其包括控制器、与控制器串联的电阻R3、驱动器，其特征在于，其还包括第一抑制器、第二抑制器、稳压单元、与稳压单元并联的电阻R4，所述第一抑制器包括三极管Q2、与三极管Q2并联的低阻抗通路，所述低阻抗通路用于泄放低电流变化率和低电压变化率尖峰信号，所述第二抑制器用于抑制高电流变化率和高电压变化率尖峰信号；
[0007]所述控制器的脉宽调制端口连接电阻R3一端，所述电阻R3另一端连接所述第一抑制器的控制端，所述第一抑制器的输入端连接电压源VCC，所述第一抑制器的输出端分别连接电阻R4一端、稳压单元一端、第二抑制器的控制端、驱动器的信号输入端，所述第二抑制器的输入端连接电压源VCC，所述第二抑制器的输出端接地，所述驱动器的输出端连接功率管。
[0008]其进一步特征在于，
[0009]所述驱动器为光电耦合驱动器；
[0010]所述光电耦合驱动器的型号为FOD8342；
[0011]所述控制器的型号为TMS320F28374S；
[0012]所述第二抑制器包括稳压二极管DZ1、D1、D2、电容C1，所述稳压二极管DZ1的阴极分别连接稳压二极管D1阳极、电容C1一端、光电耦合驱动器的信号输入端Vin+、电阻R4一端、第一抑制器的输出端，所述稳压二极管D1阴极连接电压源VCC，所述稳压二极管DZ1的阳极接地；
[0013]所述低阻抗通路包括三极管Q3，所述三极管Q2的基极分别连接电阻R3一端、三极管Q3基极，所述三极管Q2的集电极连接电压源VCC，所述三极管Q2的发射极与所述三极管Q3的集电极连接作为所述第一抑制器的输出端，所述三极管Q3的发射极、电阻R4另一端、稳压二极管DZ1阳极、电容C1另一端接地；
[0014]所述低阻抗通路的阻抗值范围为20mR～100mR；
[0015]所述高电流变化率为0.5KA/us～5KA/us，所述高电压变化率为30KV/us～150KV/us；
[0016]所述低电流变化率为100A/us～1KA/us，所述低电压变化率为0.5KV/us～50KV/us；
[0017]所述功率管的型号为C3M0040120K、IKW75N65EH5或NGTB40N120FL3。
[0018]采用本技术上述结构可以达到如下有益效果：该驱动电路中设置有第一抑制器、第二抑制器，第一抑制器、第二抑制器连接于控制器与驱动器之间，断开功率器件时，若驱动电路中有低电流变化率和低电压变化率尖峰信号出现，第一抑制器中的低阻抗通路将低电流变化率和低电压变化率尖峰信号泄放，保证驱动器驱动功率管可靠关断。
[0019]若驱动电路中有高电流变化率和高电压变化率尖峰信号出现，通过第二抑制器将高电流变化率和高电压变化率尖峰信号泄放至电压源VCC或泄放到地，使驱动器的信号输入端电压(即原边电压)与电压VCC保持一致，从而防止了驱动器因承受高电流变化率和高电压变化率尖峰信号而损坏。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为传统的功率管原边驱动电路的电路原理图；
[0022]图2为本技术的电路结构框图；
[0023]图3为本技术的电路原理图；
[0024]图4为采用传统功率管原边驱动电路时的原边电压仿真图；
[0025]图5为采用本申请功率管驱动电路时的原边电压仿真图。
具体实施方式
[0026]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。
[0027]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“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、装置、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。
[0028]见图2、图3，在本技术的一个实施例中，提供了一种具有抗干扰功能的功率管驱动电路装置，其包括控制器1、与控制器1串联的电阻R3、与电阻R3串联的第一抑制器3、驱动器2、与驱动器2并联的电阻R4和第二抑制器4，驱动器2为光电耦合驱动器，本实施例中，光电耦合驱动器2的型号为FOD8342；控制器1的型号为TMS320F28374S。
[0029]控制器1的脉宽调制端口连接电阻R3一端，电阻R3另一端连接第一抑制器的控制端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有抗干扰功能的功率管驱动电路，其包括控制器、与控制器串联的电阻R3、驱动器、与驱动器并联的电阻R4，其特征在于，其还包括第一抑制器、第二抑制器，所述第一抑制器包括三极管Q2、与三极管Q2并联的低阻抗通路，所述低阻抗通路用于泄放低电流变化率和低电压变化率尖峰信号，所述第二抑制器用于抑制高电流变化率和高电压变化率尖峰信号；所述控制器的脉宽调制端口连接电阻R3一端，所述电阻R3另一端连接所述第一抑制器的控制端，所述第一抑制器的输入端连接电压源VCC，所述第一抑制器的输出端分别连接电阻R4一端、第二抑制器的控制端、驱动器的信号输入端，所述第二抑制器的输入端连接电压源VCC，所述第二抑制器的输出端接地，所述驱动器的输出端连接功率管。2.根据权利要求1所述的具有抗干扰功能的功率管驱动电路，其特征在于，所述驱动器为光电耦合驱动器。3.根据权利要求2所述的具有抗干扰功能的功率管驱动电路，其特征在于，所述第二抑制器包括稳压二极管DZ1、D1、D2、电容C1，所述稳压二极管DZ1的阴极分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩羽，张家宜，
申请(专利权)人：无锡天青元储智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：