高压MOSFET驱动电路制造技术

一种高压MOSFET驱动电路，包括驱动开关组件第一高压开关电路PMOSFET和第二高压开关电路NMOSFET外，还包括第一电平位移电路，第二电平位移电路，第一分压电路，第二分压电路，第一栅极控制电路及第二栅极控制电路；在驱动开关组件高压PMOSFET和高压NMOSFET的主通道上用稳压二极管代替传统高压MOSFET驱动电路中的三极管，大大的减小了整个驱动电路的静态功耗；而且直接用电阻分压的方式保证驱动开关组件高压PMOSFET和高压NMOSFET它们的栅源极间电压不超过最大栅源极间电压值，既可以保证最大栅源极间电压的限制，还可以有效的降低整个电路的负载调整率。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及MOSFET驱动控制电路，尤指一种高压MOSFET的驱动电路。
技术介绍
传统的高压MOSFET (金属-氧化物-半导体场效应晶体管)驱动电路电路示意 图如图1，其连接关系是输入信号Vin直接与三极管NPN管Ql的基极以及三极管PNP管 Q2的基极相连，三极管NPN管Ql的发射极和三极管PNP管Q2的发射极与整个高压MOSFET 驱动电路的地相连，三极管Ql的集电极与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端直接耦合 于驱动开关组件高压PMOSFET Pl的栅极，电容Cl和电阻Rl并联耦合于驱动开关组件高 压PM0SFET的栅源之间，稳压二极管DZl的阳极与驱动开关组件高压PMOSFET的栅极相连， 稳压二极管DZl的阴极与驱动开关组件高压PMOSFET的源极相连并耦合于直流高压正电 源Vdd ；三极管Q2的集电极与电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端直接耦合于驱动开关 组件高压NM0SFET的栅极，电容C2和电阻R4并联耦合于驱动开关组件高压NM0SFET的栅 源之间，稳压二极管DZ2的阴极与驱动开关组件高压NM0SFET的栅极相连，稳压二极管DZ2 的阳极与驱动开关组件高压NM0SFET的源极相连并耦合于直流高压负电源-Vss ；驱动开关 组件高压PMOSFET Pl的漏极和驱动开关组件高压NM0SFET的漏极直接相连作为整个高压 MOSFET驱动电路的输出Vout。这种传统的高压MOSFET驱动电路的缺点在于1、在驱动开关 组件高压PMOSFET Pl和高压NM0SFET附的主通道用三极管Ql，Q2，在高压电源工作时，势 必会增加整个电路的静态功耗；2、由于高压MOSFET驱动电路中驱动开关组件高压PMOSFET 和高压NM0SFET它们的栅源极电压都有最大栅源极间电压的限制，(一般不能超过20V)，如 果超过这个限制，器件MOSFET就容易损坏，驱动开关组件高压PMOSFET和高压NM0SFET的 栅源极直接接稳压二极管DZ1，DZ2，保证驱动开关组件MOSFET它们的栅源极电压不超过最 大栅源极间电压值，但是这样就会使得驱动开关组件高压PMOSFET和高压NM0SFET的关断 时间延长，从而导致驱动开关组件高压PMOSFET和高压NM0SFET上下桥臂同时导通，不但消 耗额外的功耗以及负载调整率比较大以外，甚至可以导致驱动开关组件高压PMOSFET和高 压NM0SFET的烧坏。
技术实现思路
本技术提供一种能克服驱动开关组件高压PMOSFET和高压NM0SFET上下桥臂 同时导通现象的新型的高压MOSFET驱动电路。为此，采用如下技术方案一种高压MOSFET驱动电路，包括驱动开关组件第一高 压开关电路PMOSFET和第二高压开关电路NM0SFET，它还包括第一电平位移电路，第二电平 位移电路，第一分压电路，第二分压电路，第一栅极控制电路及第二栅极控制电路；所述第 一分压电路的一端接整个电路的最高电位，其另一端与所述第一电平位移电路的一端耦接 于A ；而该第一电平位移电路的另一端与所述第二电平位移电路的一端相连并耦接于输入 信号Vin ；该第二电平位移电路的另一端与第二分压电路的一端耦接于B ；第二分压电路的另一端接整个电路的最低电平；所述第一分压电路的输出C与第一栅极控制电路的输入相 连，第一栅极控制电路的输出E直接控制第一高压开关电路PM0SFET，同时直流高压正电源 Vdd也与第一栅极控制电路和第一高压开关电PM0SFET相连；所述第二分压电路的输出D 与第二栅极控制电路的输入相连，第二栅极控制电路的输出F直接控制第二高压开关电路 NM0SFET,同时直流高压负电源-Vss也与第二栅极控制电路和第二高压开关电路NM0SFET 相连。作为优化所述第一、第二电平位移电路均为稳压二极管，第一电平位移电路中的 稳压二极管阳极接输入信号，阴极耦接于A，第二电平位移电路中的稳压二极管阴极接输入 信号，阳极耦接于B。所述第一、第二分压电路均为多个电阻相串联，第一分压电路中的串联电阻必须 保证对第一高压开关电路栅源电压大于其开启电压，小于其最大栅源电压，第二分压电路 中的串联电阻必须保证对第二高压开关电路栅源电压大于其开启电压，小于其最大栅源电 压。所述第一、第二栅极控制电路均有电容和快恢复二极管组成；第一栅极控制电路 中电容和快恢复二极管相并联，该快恢复二极管的阳极与第一高压开关电路的栅极相连， 阴极耦接于直流高压正电源Vdd;第二栅极控制电路中电容和快恢复二极管并联，该快恢 复二极管的阳极与第二高压开关电路的栅极相连，阴极耦接于直流高压负电源-Vss。本技术与传统高压MOSFET驱动电路相比有以下优点在驱动开关组件高压 PM0SFET和高压NM0SFET的主通道上用稳压二极管代替传统高压MOSFET驱动电路中的三极 管Q1，Q2，大大的减小了整个驱动电路的静态功耗。本技术直接用电阻分压的方式保证驱动开关组件高压PM0SFET和高压 NM0SFET它们的栅源极间电压不超过最大栅源极间电压值，既可以保证最大栅源极间电压 的限制，还可以有效的降低整个电路的负载调整率，分压电阻保证开关组件高压PM0SFET 和高压NM0SFET在开启状态时它们的栅源极电压大于它们的开启电压(一般为2V 4V)， 小于最大栅源极间电压(一般为20V)的限制。本技术直接用快恢复二极管代替传统的高压MOSFET驱动电路中的稳压二极 管DZl、DZ2，来增加驱动开关组件高压PM0SFET和高压NM0SFET的关断速度，这样严格的避 免了驱动开关组件高压PM0SFET和高压NM0SFET上下桥臂的同时导通。附图说明图1为传统的高压MOSFET驱动电路示意图；图2为本技术的原理图；图3为 本技术实施例电路示意图；图4为本技术实施例的输入电压波形示意图；图5为 本技术实施例开关组件的栅极电压波形示意图；图6为本技术实施例的输出电压 波形示意图。具体实施方案以下结合附图对本技术作进一步的说明。参照图2，一种高压MOSFET驱动电路，包括驱动开关组件第一高压开关电路 PM0SFET和第二高压开关电路NM0SFET，它还包括第一电平位移电路，第二电平位移电路，第一分压电路，第二分压电路，第一栅极控制电路及第二栅极控制电路；所述第一分压电路 的一端接整个电路的最高电位，通常为直流高压正电源Vdd，其另一端与所述第一电平位移 电路的一端耦接于A ；而该第一电平位移电路的另一端与所述第二电平位移电路的一端相 连并耦接于输入信号Vin ；该第二电平位移电路的另一端与第二分压电路的一端耦接于B ； 第二分压电路的另一端接整个电路的最低电平，通常为直流高压负电源-Vss;所述第一分 压电路的输出C与第一栅极控制电路的输入相连，第一栅极控制电路的输出E直接控制第 一高压开关电路PM0SFET，同时直流高压正电源Vdd也与第一栅极控制电路和第一高压开 关电PM0SFET相连；所述第二分压电路的输出D与第二栅极控制电路的输入相连，第二栅极 控制电路的输出F直接控制第二高压开关电路NM0SFET，同时直流高压负电源-Vss也与第 二栅极控制电路和第二高压开关电路NM0SFET相连。所述第一、第二电本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种高压ＭＯＳＦＥＴ驱动电路，包括驱动开关组件第一高压开关电路ＰＭＯＳＦＥＴ和第二高压开关电路ＮＭＯＳＦＥＴ，其特征在于：它还包括第一电平位移电路，第二电平位移电路，第一分压电路，第二分压电路，第一栅极控制电路及第二栅极控制电路；所述第一分压电路的一端接整个电路的最高电位，其另一端与所述第一电平位移电路的一端耦接于Ａ；而该第一电平位移电路的另一端与所述第二电平位移电路的一端相连并耦接于输入信号Ｖｉｎ；该第二电平位移电路的另一端与第二分压电路的一端耦接于Ｂ；第二分压电路的另一端接整个电路的最低电平；所述第一分压电路的输出Ｃ与第一栅极控制电路的输入相连，第一栅极控制电路的输出Ｅ直接控制第一高压开关电路ＰＭＯＳＦＥＴ，同时直流高压正电源Ｖｄｄ也与第一栅极控制电路和第一高压开关电路ＰＭＯＳＦＥＴ相连；所述第二分压电路的输出Ｄ与第二栅极控制电路的输入相连，第二栅极控制电路的输出Ｆ直接控制第二高压开关电路ＮＭＯＳＦＥＴ，同时直流高压负电源－Ｖｓｓ也与第二栅极控制电路和第二高压开关电路ＮＭＯＳＦＥＴ相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卢艳，窦志源，曹萍萍，
申请(专利权)人：天水华天微电子股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：62