一种开关电源的新型MOS管驱动电路制造技术

技术编号:4060070 阅读:283 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种开关电源的新型MOS管驱动电路,包括MOS开关管Q2和驱动信号输入端,其特征是:在MOS开关管Q2的控制输入端与驱动信号输入端的连接处设有驱动电路(1);所述驱动电路(1)由快速关断通路(11)、放电通路(12)和防止浪涌冲击通路(13)连接而成;快速关断通路(11)和防止浪涌冲击通路(13)并联后跨接在MOS开关管Q2的控制输入端与驱动信号输入端之间,放电通路(12)跨接在MOS开关管Q2的栅极与接地端之间。本发明专利技术可以加快MOS管的关断、有效控制MOS管的驱动电流上升速度,改善整个开关电源EMC特性,具有电路简单、性能稳定可靠、容易实现、成本低廉的有益效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及开关电源驱动电路
,尤其是涉及一种开关电源的新型MOS管 驱动电路。属于电子开关电源

技术介绍
目前,大多数的开关电源电路都会用到MOS管驱动电路,在MOS管的栅极施加一个 占空比可调的驱动信号,通过控制MOS管导通和关断时间,来实现对开关电源输出电压的 有效控制。现有技术中的MOS驱动电路一般采用以下方法从控制芯片输出或者由振荡电 路产生的控制信号,通过一个驱动电阻与MOS管的栅极连接,来实现对MOS管的开关控制。 此种方法存在如下问题1、由于MOS管栅源极结电容的存在,MOS管不能快速被关断,MOS管 会暂时进入线性区,进入线性区的MOS管的导通内阻很大,会造成MOS管效率低,开关损耗 增大,发热严重;2、由于控制信号提供给MOS管的驱动电流上升很快(上升沿),会引起较 高的开通浪涌,导致MOS管受冲击损坏,在一定程度上也会影响整个开关电源EMC特性。针对问题1,有人在电路上做了一些的改进,即在驱动电阻上反并联一个高频的二 极管,快速泻放栅极电荷,加速MOS管关断,但改善效果不明显;针对问题2,有人直接通过 增加专用驱动芯片的方法来解决这个问题,但由于芯片的价格高,成本会增加很多,存在成 本高的缺陷。中国专利号为“200820094566. 5”的技术专利公开了一种MOS管驱动电 路,包括有MOS管、驱动该MOS管的驱动信号、连接驱动信号的延时单元、三极管Q1、三极管 Q2,以及通过电阻Rl与延时单元连接的三极管Q3 ;—。该MOS管驱动电路存在以下缺点 UMOS管仍然不能快速被关断,MOS管效率低,开关损耗大的问题;2、整体电路结构复杂、成 本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的,是为了克服现有技术中的MOS管驱动电路存在的上述问题,提供 一种开关电源的新型MOS管驱动电路,它具有电路简单可靠、容易实现、成本较低的特点。本专利技术的目的可以通过如下措施达到一种开关电源的新型MOS管驱动电路,包括MOS管Q2和驱动信号输入端,其结构 特点是在MOS管Q2的控制输入端与驱动信号输入端的连接处设有驱动电路;所述驱动电 路由快速关断通路、放电通路和防止浪涌冲击通路连接而成;快速关断通路和防止浪涌冲 击通路并联后跨接在MOS管Q2的控制输入端与驱动信号输入端之间,放电通路跨接在MOS 管的栅极与接地端之间。本专利技术的目的还可以通过如下措施达到本专利技术的一种实施方式是驱动电路由电阻Rl R3、二极管Dl D2、滤波电容Cl 和三极管Ql连接而成;由电阻R2与滤波电容Cl并联后连接三极管Ql的基极构成快速关 断通路,由电阻R1、二极管Dl串联后连接三极管Ql的基极构成防止浪涌冲击通路,由放电 电阻R3跨接在MOS管的栅极与接地端之间构成放电通路。3其中所述驱动信号输入端通过电阻R1、二极管Dl与MOS管Q2的栅极连接;电阻 R2与滤波电容Cl并联、构成滤波电路,所述滤波电路的二端分别与驱动信号输入端、三极 管Ql的基极连接;三极管Ql的发射极与MOS管的栅极连接、其集电极与地连接;所述电阻 R3跨接在MOS管的栅极与接地端之间。进一步改进的方式是上述实施方式中,驱动电路还设置有限压二极管D2,所述 二极管D2的负极与MOS管的栅极连接、其正极与地连接。 进一步改进的方式是上述实施方式中,驱动电路中的三极管Ql可以由MOS管代 替,所述MOS管的栅极与快速关断通路的输出端连接、源极与接地端连接、漏极与防止浪涌 冲击通路的输出端连接。本专利技术的一种实施方式是所述三极管Ql可以为PNP型结构三极管。本专利技术的一种实施方式是所述MOS管Q2可以为N型MOS管,其源极与地连接,漏 极连接有输入电压Vin。本专利技术的有益效果是本专利技术由于在在MOS管Q2的控制输入端与驱动信号输入端的连接处设有驱动电 路,所述驱动电路由快速关断通路、放电通路和防止浪涌冲击通路连接而成因此可以同时 解决以上两方面问题1、可以加快MOS管的关断,提高MOS管效率,减小开关损耗;2、有效 控制MOS管的驱动电流上升速度,减小开通过程中的开通浪涌,减少对MOS管冲击损坏和改 善整个开关电源EMC特性。具有电路简单、性能稳定可靠、容易实现、成本低廉的有益效果。附图说明图1是本专利技术一个具体实施例的电路原理图。 具体实施例方式以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步的详细描述具体实施例1 参照图1,本实施例包括包括MOS管Q2和驱动信号输入端,在MOS管Q2的控制输 入端与驱动信号输入端的连接处设有驱动电路1 ;所述驱动电路1由快速关断通路11、放电 通路12和防止浪涌冲击通路13连接而成;快速关断通路11和防止浪涌冲击通路13并联 后跨接在MOS管Q2的控制输入端与驱动信号输入端之间,放电通路12跨接在MOS管的栅 极与接地端之间。本实施例中,驱动电路1由电阻Rl R3、二极管Dl D2、滤波电容Cl和三极管Q 1连接而成;由电阻R2与滤波电容Cl并联后连接三极管Ql的基极构成快速关断通路11,由 电阻R1、二极管Dl串联后连接三极管Ql的基极构成防止浪涌冲击通路13,由放电电阻R3 跨接在MOS管的栅极与接地端之间构成放电通路12。所述驱动信号输入端通过电阻R1、二 极管Dl与MOS管Q2的栅极连接;电阻R2与滤波电容Cl并联、构成滤波电路,所述滤波电 路的二端分别与驱动信号输入端、三极管Ql的基极连接;三极管Ql的发射极与MOS管的栅 极连接、其集电极与地连接;所述二极管D2的负极与MOS管的栅极连接、其正极与地连接; 所述电阻R3跨接在MOS管的栅极与接地端之间。所述三极管Ql为PNP型。所述MOS管Q2为N型MOS管,其源极与地连接,漏极连接有输入电压Vin。本实施例的工作原理如图1所示,由电阻R2、电容Cl、三极管Ql组成了加速MOS管Q2截止的电路,当 驱动信号正脉冲要转为负脉冲时(下降沿),由于此时三极管Ql的E极电位高于B极,三极 管Ql导通,通过电阻R2、电容Cl来加速三极管Ql导通,从而使MOS管Q2加速截止,使Q2 通过线性区的时间缩短,起到减小开关损耗,提高效率的目的;与此同时,跨接在MOS管Q2 栅源两端的放电电阻R3也会给MOS管Q2栅源极结电容提供放电回路,也可以起到加速MOS 管Q2截止的效果。当正脉冲来临时,由电阻R1、二极管Dl组成电路可以有效的限制正脉冲上升时 间,有效保护MOS管Q2的冲击损坏,同时二极管D2可以防止负脉冲对MOS管的损坏,在整 个开通过程中从一定程度上减小开通浪涌,也可以改善整个开关电源EMC特性。本实施例一方面通过电阻R2、电容Cl、三极管Ql组成的电路在MOS管关断时加快 MOS管的截止,同时跨接在MOS管栅源两端的放电电阻R3也起到一定的作用,提高了 MOS管 效率,减小开关损耗。另一方面由电阻R1、二极管D 1组成电路有效控制MOS管的驱动电流 上升速度,有效保护MOS管的冲击损坏,二极管D2防止负脉冲对MOS管的损坏;同时减小开 通过程中的开通浪涌,在一定程度上改善整个开关电源EMC特性。具体实施例2 本专利技术具体实施例2的特点是所述驱动管Ql由MOS管构成,所述MOS管的栅极 与快速关断通路11的输出端连接、源极与接地端连接、漏极与防止浪涌冲击通路13的输出 端连本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种开关电源的新型MOS管驱动电路,包括MOS开关管Q2和驱动信号输入端,其特征是:在MOS开关管Q2的控制输入端与驱动信号输入端的连接处设有驱动电路(1);所述驱动电路(1)由快速关断通路(11)、放电通路(12)和防止浪涌冲击通路(13)连接而成;快速关断通路(11)和防止浪涌冲击通路(13)并联后跨接在MOS开关管Q2的控制输入端与驱动信号输入端之间,放电通路(12)跨接在MOS开关管Q2的栅极与接地端之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:汪军郑魏周治国
申请(专利权)人:佛山市顺德区瑞德电子实业有限公司
类型:发明
国别省市:44[中国|广东]

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