一种上桥臂N沟道场效应管驱动电路制造技术

技术编号:8123890 阅读:816 留言:0更新日期:2012-12-22 14:42
本实用新型专利技术涉及一种上桥臂N沟道场效应管驱动电路,由升压电路和N沟道场效应管驱动电路组成。其中所述升压电路由以555为核心的脉冲发生芯片和相关辅助器件构成。所述的N沟道场效应管驱动电路包含场效应管Q4,三极管Q1、Q2、Q3,电阻R2、R4、R5、R6,二极管D3,以及负载。相对于传统的驱动电路,能够实现100%的占空比的输出,电路结构简单,成本较为低廉。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种上桥臂N沟道场效应管驱动电路
技术介绍
一般在驱动功率器件,如电机、发热器件的时候,会使用到逆变电路,逆变电路通常有ー个或者多个桥臂组成。由于N沟道场效应管能够提供较大的电流,且价格比同样功率的P沟道场效应管低廉,储存更为方便,在逆变电路中得到了广泛的应用。然而,公知的技术表明,N沟道场效应管工作在饱和导通的条件下,其栅极要比源 极高出一定的电压,通常这个电压在12V左右。对于下桥臂,由于其源极的电压为0V,因此,下桥的N沟道场效应管的栅极驱动电压只要满足导通电压为12V左右即可可靠地饱和导通;对于上桥臂,由于该N沟道场效应管的源极与负载相连,因此在导通的时候,源极的电压与漏极相近,以漏极电压36V为例,那么要使得该N沟道场效应管可靠的饱和导通,施加在栅极的电压大致要48V左右,产生比较困难。现有的驱动方式主要有两种,一种是配置独立电源,在36V的基础上,直接将外置独立电源的负端与N沟道MOS管的源级相连,正端与该N沟道MOS管的门极或者门极驱动电路相连。由于要配置ー套独立的电源,在体积和成本上都存在缺陷。另外ー种方式是采用专用芯片,如IR2103等使用自举充电的方式,电路结构较为简单,然而存在难以得到100%占空比的缺点,同时这类驱动芯片价格较为昂贵。
技术实现思路
针对上述问题,本技术的目的是提供ー种上桥臂N沟道场效应管驱动电路,该电路可以实现100%的占空比输出,占空比范围更宽,结构简单,成本较低。为实现上述目的,本专利技术采取以下技术方案I. ー种上桥臂N沟道场效应管驱动电路,包含升压电路I和N沟道场效应管驱动电路2。2.所述的ー种上桥臂N沟道场效应管驱动电路,其特征在于,所述的升压电路包含555定时芯片U1,电阻R1,电容C1、C2、C3、C4、C5,ニ极管D1、D2,以及直流电压36V和直流电压12V。所述的555定时芯片Ul的TH端和TR端直接连接,并通过电阻Rl同芯片Ul的OUT端相连,所述的555定时芯片Ul的TH端和TR端同GND之间还由电容Cl相连,所述的555定时芯片Ul的VC端同GND之间还有电容C2相连。3.所述的上桥臂N沟道场效应管驱动电路,其特征在于,所述的N沟道场效应管驱动电路包含场效应管Q4,三极管Ql、Q2、Q3,电阻R2、R4、R5、R6,ニ极管D3,以及负载。所述的场效应管Q4的漏极接入直流电压36V,源级通过负载与GND相连。输入信号由SエG端输入,经过R4、Q2后驱动三极管Q1,再由Ql的集电极输出到三极管Q3、D3、R6,Q3和R6都与场效应管Q4的门级相连。本专利技术由于采取以上技术方案,具有以下优点I.不需要独立的外置电源,不仅节省成本,还减小了电路板的体积。2.同现有的IR21XX等芯片相比,能够实现占空比为100%的PWM输出,输出的PWM波占空比范围更宽。3.所采用的芯片价格低廉,从而使整个驱动电路的成本更低。附图说明图I是ー种上桥臂N沟道场效应管驱动电路。 具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述。如图I所示,本专利技术包括升压电路I和N沟道场效应管驱动电路2。所述的升压电路包含555定时芯片U1,电阻R1,电容C1、C2、C3、C4、C5,ニ极管D1、D2,以及直流电压36V和直流电压12V。12V的电压通过555定时芯片Ul转化为PWM的信号,经555定时芯片Ul的OUT端输出,利用Dl、C4、D2、C5构成的电路进行叠加,进而产生约48V的电压。所述的N沟道场效应管驱动电路包含场效应管Q4,三极管Q1、Q2、Q3,电阻R2、R4、R5、R6,ニ极管D3,以及负载。输入的信号SIG,可以由单片机或其他芯片产生,该芯片通过后续的ー些电路来驱动效应管Q4,实现导通和关断。如SIG为低电平的时候,三极管Q2导通,Ql的基极变为低电平。三极管Ql导通,升压电路I中的约48V的高压就被加载到ニ极管D3上,经过电阻R5,即可驱动场效应管Q4。如SIG为高电平的时候,三极管Q2截止,Ql的基极变为高电平。三极管Ql截止,Q4不导通。电路上放置Q3的有益效果是,在Q4不导通的时候,可以迅速将Q4的寄生电容的电荷放光,达到快速放电的目的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种上桥臂N沟道场效应管驱动电路,其特征在于包含升压电路1和N沟道场效应管驱动电路2,所述的升压电路1包含555定时芯片U1,电阻R1,电容C1、C2、C3、C4、C5,二极管D1、D2,以及直流电压36V和直流电压12V;所述的555定时芯片U1的TH端和TR端直接连接,并通过电阻R1同555定时芯片U1的OUT端相连,所述的555定时芯片U1的TH端和TR端同GND之间还由电容C1相连,所述的555定时芯片U1的VC端同GND之间还有电容C2相连;所述的N沟道场效应管驱动电路2包含场效应管Q4,三极管Q1、Q2、Q3,电阻R2、R4、R5、R6,二极管D3,以及负载;所述的场效应管Q4的漏极接入直流电压36V,源级通过负载与GND相连;输入信号由SIG端输入,经过R4、Q2后驱动三极管Q1,再由Q1的集电极输出到三极管Q3、D3、R6,由于R6和Q3都与场效应管Q4的门级相连。

【技术特征摘要】
1. 一种上桥臂N沟道场效应管驱动电路,其特征在于包含升压电路I和N沟道场效应管驱动电路2,所述的升压电路I包含555定时芯片Ul,电阻Rl,电容C1、C2、C3、C4、C5,二极管Dl、D2,以及直流电压36V和直流电压12V ;所述的555定时芯片Ul的TH端和TR端直接连接,并通过电阻Rl同555定时芯片Ul的OUT端相连,所述的555定时芯片Ul的TH端和TR端同GND之间还由电容Cl相连...

【专利技术属性】
技术研发人员:顾敏明潘海鹏王惠姣蒋琳
申请(专利权)人:浙江理工大学
类型:实用新型
国别省市:

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