本实用新型专利技术提供了一种金属氧化物半导体场效应晶体管栅极驱动电路及开关电源，该MOSFET栅极驱动电路，连接于MOSFET（34）的栅极，包括与所述MOSFET（34）的栅极和源极并联的噪声抑制电路（33）；上述噪声抑制电路（33）包括三极管（Q33）以及第二电阻（R33）；上述三极管（Q33）的发射极与上述MOSFET（34）的源极相连，上述三级管（Q33）的集电极通过与上述第一电阻（R32）串联而连接于所述MOSFET（34）的栅极；上述第二电阻（R33）串联于上述三极管（Q33）的基极和上述次级绕组的一端之间。该MOSFET栅极驱动电路可在抑制栅极噪声的同时保证驱动能力，不增加额外损耗，提高工作可靠性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种MOSFET栅极的驱动电路，以及包括该MOSFET栅极驱动电路的开关电源。
技术介绍
目前，对电源的工作效率和功率密度要求越来越高。对于作为功率开关管的MOSFET来说，快速且性能可靠的栅极驱动器对其至关重要。参考图1所示，为现有技术中一种常用的栅极驱动电路100。Vll是一个PWM驱动，V12是一个12V左右的辅助电源。二极管D11、二极管D12和MOSFET Qll组成栅极驱动电路是初级驱动电路。Tll是驱动变压器。电阻R11、电阻R12、二极管D13和辅助开关管Q12组成次级驱动电路，Q13是作为功率开关管的M0SFET。当PWM驱动Vll为高电平时，MOSFET Qll导通，驱动电流流过驱动变压器Tll的初级绕组。此时驱动变压器Tll的次级绕组电压上正下负，驱动电流经过驱动变压器Tll的次级绕组、电阻Rl1、电阻R12和功率开关管Q13，功率开关管MOSFET Q13导通；当PWM驱动VlI为低电平时，MOSFET Qll关断，驱动变压器Tll的初级绕组通过二极管Dll和二极管D12续流，次级绕组的电压变为下正上负，辅助开关管Q12导通。功率开关管Q13栅极的电荷经过电阻R12和辅助开关管Q12被放电，功率开关管Q13关断。以上为整个栅极驱动器在正常工作模式下大致的工作过程。但在占空比较小或跳周期工作模式中，功率开关管Q13的关断时间远大于驱动变压器Tll的复位时间。驱动变压器Tll复位完成后，次级驱动电路中执行对功率开关管Q13关断任务的辅助开关管Q12，其栅极为悬浮状态，不能保证功率开关管Q13的有效关断。另外，功率开关管Q13漏极的噪声通过其栅漏极之间的电容Cdg和栅源极之间的电容Cgs分压，使得其栅极同样产生噪声。该栅极噪声在电路实际工作中会触发功率开关管Q13的误导通，可靠性大大降低。
技术实现思路
本技术提供了一种MOSFET栅极驱动电路，其带有噪声抑制电路，解决栅极噪声的问题。一方面，本技术提供了一种MOSFET栅极驱动电路，连接于MOSFET (34)的栅极，包括驱动变压器(T3)，包括初级绕组和次级绕组；初级驱动电路(31)，包括上述初级绕组；以及次级驱动电路(32)，包括上述次级绕组，第一电阻(R32)以及辅助开关管(Q32);其中，上述辅助开关管(Q32)并联于上述MOSFET (34)的栅极和源极；上述MOSFET栅极驱动电路还包括噪声抑制电路(33)，与上述MOSFET (34)的栅极和源极并联；上述噪声抑制电路(33)包括三极管(Q33)以及第二电阻(R33);上述三极管(Q33)的发射极与上述MOSFET(34)的源极相连，上述三级管(Q33)的集电极通过与上述第一电阻(R32)串联而连接于所述MOSFET (34)的栅极；上述第二电阻(R33)串联于上述三极管(Q33)的基极和上述次级绕组的一端之间。上述噪声抑制电路(33)还包括二极管(D34)，上述二极管(D34)的阳极连接上述三极管(Q33)的基极，上述二极管(D34)的阴极连接于上述三极管(Q33)集电极。上述二极管(D34)是肖特基二极管或者低压降快速二极管。当上述次级绕组电压方向为上负下正时，上述三极管(Q33)导通，并与上述MOSFET (34)组成回路。当上述次级绕组电压方向为上负下正时，上述辅助开关管(Q32)导通，并与上述MOSFET (34)和上述第一电阻(R32)组成回路，上述MOSFET (34)关断。上述次级驱动电路(32)包括第三电阻(R31)，上述第三电阻(R31)串接于上述次级绕组和所述辅助开关管(Q32)的漏极之间，并与上述第一电阻(R32)串联。上述辅助开关管(Q32)是M0SFET，其栅极与上述第二电阻(R33)连接于上述次级绕组的同一端，源极连接于上述MOSFET (34)的源极，漏极连接于上述第一电阻(R32)和第三电阻(R31)的连接节点(A)。当上述次级绕组电压方向为上正下负时，上述辅助开关管(Q32)关断，上述次级绕组与上述第一电阻(R32)、上述第三电阻(R31)以及上述M0SFET(34)组成回路，上述MOSFET(34)导通。本技术提供的MOSFET栅极驱动电路，包括用于抑制栅极噪声的上述噪声抑制电路(33)。在占空比很小或跳周期工作模式中，在上述MOSFET (34)的栅极会形成振铃，在实际电路工作的时候会触发上述MOSFET (34)的误导通，引起可靠性问题。而应用本技术提供的MOSFET栅极驱动电路，上述MOSFET SI栅极的振铃会使上述三极管Q33导通，形成从上述MOSFET (34)栅极，上述三极管(Q33)、上述第一电阻(R32)到上述MOSFET(34)源极的通路，从而旁路掉上述栅极振铃，避免了 MOSFET (34)的误导通。再者，上述二极管(D34 )可以避免上述三极管(Q33 )的深度饱和，提高了上述三极管(Q33)的关断速度，提高上述栅极驱动电路的性能。另一方面，本技术还提供了一种开关电源，包括任一的上述MOSFET栅极驱动电路。附图说明图1是现有技术中的一种MOSFET栅极驱动电路；图2是本技术所提供的MOSFET栅极驱动电路；图3是本技术所提供的MOSFET栅极驱动电路在正常工作模式下PWM驱动电压(上)以及MOSFET栅极电压(下)的波形图；图4是是本技术所提供的MOSFET栅极驱动电路在占空比较小或跳周期工作模式下PWM驱动电压(上)以及MOSFET栅极电压(下)的波形图。具体实施方式以下结合附图以及具体实施例对本技术的技术方案做进一步说明。下面对优选实施方式的描述仅仅是示范性的，而绝不是对本专利技术及其应用或用法的限制。图2是本技术提供的一种MOSFET栅极驱动电路300，包括初级驱动电路31、驱动变压器T3、次级驱动电路32、噪声抑制电路33以及功率开关管MOSFET 34。图2中电路34代表所述功率开关管MOSFET 34的等效电路，包括开关S1、电容C31以及电容C32。如图2所示，节点D等效为所述功率开关管MOSFET 34的漏极，节点G等效为所述功率开关管MOSFET 34的栅极，节点S等效为所述功率开关管MOSFET 34的源极。所述电容C31连接于所述节点D、G之间，所述电容C32连接于所述节点S、G之间。所述初级驱动电路31包括PWM驱动VI，一个12V左右的辅助电源V2，二极管D31和D32，MOSFET Q31以及驱动变压器T3的初级绕组。所述驱动变压器T3的初级绕组串接在所述PWM驱动Vl和所述MOSFET Q31的漏极之间。所述MOSFET Q31的源极接地。所述二极管D32阳极接于所述MOSFET Q31的源极，其阴极接于所述MOSFET Q31的栅极。所述二极管D31阳极接于所述MOSFET Q31的漏极和所述初级绕组的下端之间；其阴极接于所述辅助电源V2的阳极。所述次级驱动电路32包括所述驱动变压器T3的次级绕组、二极管D33、电阻R31、电阻R32以及辅助开关管Q32。所述电阻R31、R32串接于所述次级绕组的上端以及所述节点G (即所述功率开关管MOSFET 34的栅极)之间，所述二极管D33的阴极与所述次级绕组的下端相连本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种MOSFET栅极驱动电路，连接于MOSFET（34）的栅极，包括驱动变压器（T3），包括初级绕组和次级绕组；初级驱动电路（31），包括所述初级绕组；以及次级驱动电路（32），包括所述次级绕组，第一电阻（R32）以及辅助开关管（Q32）；其中，所述辅助开关管（Q32）并联于所述MOSFET（34）的栅极和源极；其特征在于，所述MOSFET栅极驱动电路还包括与所述MOSFET（34）的栅极和源极并联的噪声抑制电路（33）；所述噪声抑制电路(33)包括三极管（Q33）以及第二电阻（R33）；所述三极管（Q33）的发射极与所述MOSFET（34）的源极相连，所述三级管（Q33）的集电极通过与所述第一电阻（R32）串联而连接于所述MOSFET（34）的栅极；所述第二电阻（R33）串联于所述三极管（Q33）的基极和所述次级绕组的一端之间。
【技术特征摘要】
1.一种MOSFET栅极驱动电路，连接于MOSFET (34)的栅极，包括 驱动变压器(T3)，包括初级绕组和次级绕组； 初级驱动电路(31)，包括所述初级绕组；以及 次级驱动电路(32)，包括所述次级绕组，第一电阻(R32)以及辅助开关管(Q32)； 其中，所述辅助开关管(Q32)并联于所述MOSFET (34)的栅极和源极； 其特征在于，所述MOSFET栅极驱动电路还包括与所述MOSFET (34)的栅极和源极并联的噪声抑制电路(33);所述噪声抑制电路(33)包括三极管(Q33)以及第二电阻(R33);所述三极管(Q33 )的发射极与所述MOSFET (34 )的源极相连，所述三级管(Q33 )的集电极通过与所述第一电阻(R32)串联而连接于所述MOSFET (34)的栅极；所述第二电阻(R33)串联于所述三极管(Q33)的基极和所述次级绕组的一端之间。2.根据权利要求1所述的MOSFET栅极驱动电路，其特征在于，所述噪声抑制电路(33)还包括二极管(D34)，所述二极管(D34)的阳极连接所述三极管(Q33)的基极，所述二极管(D34)的阴极连接于所述三极管(Q33)集电极。3.根据权利要求2所述的MOSFET栅极驱动电路，其特征在于，所述二极管(D34)是肖特基二极管或者低压降快速二极管。4.根据权利要求1或3所述的MOSFET栅极驱动电路，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，张振东，魏晨，陈伟龙，
申请(专利权)人：雅达电子国际有限公司，
类型：实用新型
国别省市：
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