專利名稱：大功率mos管驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及驅(qū)動(dòng)電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種大功率M0S管驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
目前，在許多電器設(shè)備的電源電路中，例如在電視機(jī)電源電路中，有時(shí)會(huì) 用到MOS(Metal Oxide Semiconductor,半導(dǎo)體金屬氧化物)管驅(qū)動(dòng)電路。通過(guò)在 MOS管的柵極施加占空比可調(diào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，進(jìn)而控制MOS管的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間， 以實(shí)現(xiàn)對(duì)電源電路輸出電壓的有效控制。由于MOS管是電壓控制器件，輸入阻 抗很高，容易受到外界的干擾信號(hào)而誤導(dǎo)通，對(duì)MOS管造成損壞，進(jìn)而對(duì)電視 機(jī)電源電路產(chǎn)生影響。
為了避免MOS管的誤導(dǎo)通，通常，在MOS管未導(dǎo)通之前，在其柵極和源極 之間加上一個(gè)-5V的電壓，以保證MOS管能夠可靠地關(guān)斷。
在現(xiàn)有技術(shù)中，為了產(chǎn)生MOS管關(guān)斷需要的負(fù)壓， 一種方法是在MOS管 關(guān)斷后，用另外一路負(fù)電源為其供電，保持負(fù)壓，但是，由于增加了一路負(fù)電 源，因此，電路復(fù)雜，成本高；另一種方法是采用驅(qū)動(dòng)變壓器反向的負(fù)壓自 然加到MOS管上，這樣的電路簡(jiǎn)單，但是，MOS管在死區(qū)時(shí)間卻沒(méi)有負(fù)壓，而死 區(qū)時(shí)間是MOS管最易受到干擾的，因此這種電路可靠性差。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型提供一種大功率MOS管驅(qū)動(dòng)電路，能夠使MOS管安全可靠地關(guān)斷。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為 一種大功率MOS管驅(qū)動(dòng)電路，包括第一 MOS管、第二 MOS管和控制所述兩 個(gè)MOS管開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路的第一輸出端通過(guò) 第一負(fù)壓產(chǎn)生電路與第一 MOS管的柵極連接，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路的第二輸出端通過(guò)第二負(fù)壓產(chǎn)生電路與第二 M0S管的柵極連接。
其中，所述控制所述兩個(gè)MOS管開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路為一脈沖變壓器。 其中，所述第一負(fù)壓產(chǎn)生電路的輸出端與第一MOS管的柵極之間連接有一
驅(qū)動(dòng)電阻，所述第二負(fù)壓產(chǎn)生電路的輸出端與第二 M0S管的柵極之間連接有一
驅(qū)動(dòng)電阻。
所述兩個(gè)負(fù)壓產(chǎn)生電路分別由兩個(gè)支路組成，第 一支路為 一穩(wěn)壓二極管與 電容的并聯(lián)，第二支路為一電阻與開(kāi)關(guān)二極管的串聯(lián)，所述第一支路的輸入端 與所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出端連接，所述第一支路的輸出端與第二支路的 輸入端連接，所述第二支路的輸出端與所述MOS管的源極連接。
其中，在所述兩個(gè)M0S管的柵極和源極之間分別連接有一泄放電阻；
所述第一 M0S管的漏極連接輸入電源。
其中，在所述第一MOS管的源極、第二MOS管的漏極連接有一諧振回路； 所述諧振回路由一電感、電容和一變壓器的原邊串聯(lián)而成。 其中，在所述變壓器的副邊與輸出電壓之間，連接有一由兩個(gè)開(kāi)關(guān)二極管 并聯(lián)組成的支路，所述變壓器的副邊接地；
在所述輸出電壓與地之間并聯(lián)有一電解電容。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型大功率M0S管驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)在M0S管的柵極 與驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端之間設(shè)置負(fù)壓產(chǎn)生電路，在不另外增加電源的基礎(chǔ)上，保證 了只要MOS管一關(guān)斷，負(fù)壓立刻加到M0S管的柵極，確保了MOS管在死區(qū)時(shí)間 能夠安全可靠地關(guān)斷，由于在許多電器設(shè)備的電源電路中都用到M0S管驅(qū)動(dòng)電 路，因此，采用本實(shí)用新型提供的M0S管驅(qū)動(dòng)電路，能夠增強(qiáng)電器設(shè)備的安全 可靠性。另外，本實(shí)用新型提供的電路簡(jiǎn)單，電路中的元器件成本很低，相對(duì) 于現(xiàn)有技術(shù)中利用復(fù)雜的電路實(shí)現(xiàn)M0S管的關(guān)斷，本實(shí)用新型降低了電器設(shè)備 的成本。

圖1為本實(shí)用新型大功率MOS管驅(qū)動(dòng)電路的原理框圖；圖2為圖1的具體電i 各原理圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型大功率M0S管驅(qū)動(dòng)電路作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明。
在本實(shí)用新型中，為了使M0S管在死區(qū)時(shí)間能夠安全可靠地關(guān)斷，在M0S 管的柵極與驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端之間設(shè)置如圖1所示的負(fù)壓產(chǎn)生電路，用以實(shí)現(xiàn)在 MOS管關(guān)斷的同時(shí)，負(fù)壓立刻加到柵極，保證了 MOS管安全可靠地關(guān)斷。
圖1中，首先，在脈沖變壓器的原邊加上一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，由此驅(qū)動(dòng)信號(hào)感應(yīng) 到所述脈沖變壓器副邊的電壓，作為控制所述半橋電路中的兩個(gè)M0S管開(kāi)關(guān)的 驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出。為了保證所述兩個(gè)M0S管能夠安全可靠地關(guān)斷，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào) 產(chǎn)生電路的第一輸出端通過(guò)第一負(fù)壓產(chǎn)生電路和一驅(qū)動(dòng)電阻與第一 M0S管的柵 極連接，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路的第二輸出端通過(guò)第二負(fù)壓產(chǎn)生電路和一驅(qū)動(dòng) 電阻與第二 M0S管的柵極連接。為了及時(shí)泄放所述兩個(gè)M0S管柵極電容儲(chǔ)存的 電荷，在所述驅(qū)動(dòng)電阻和兩個(gè)M0S管之間分別連接有一泄放電阻。為了避免M0S 管在導(dǎo)通時(shí)間大到一定程度之后而造成電源短路，保證大功率M0S管驅(qū)動(dòng)電路 能夠穩(wěn)定地工作，所述兩個(gè)M0S管都與一諧振回路連接。
圖2為本實(shí)用新型大功率MOS管驅(qū)動(dòng)電路的具體電路圖。如圖2所示，所 述大功率M0S管驅(qū)動(dòng)電路包括 一半橋電路和控制所述兩個(gè)M0S管開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng) 電路，所述半橋電路由第一 M0S管Qll和第二 M0S管Q21組成。所述控制所述 兩個(gè)M0S管開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路為一脈沖變壓器Tl。所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電 路的第一輸出端通過(guò)第一負(fù)壓產(chǎn)生電路與第一 M0S Qll管的柵極連接，所述驅(qū) 動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路的第二輸出端通過(guò)第二負(fù)壓產(chǎn)生電路與第二MOS管Q21的柵極 連接。輸出的控制信號(hào)是占空比可調(diào)的方波信號(hào)，用以控制所述M0S管的通斷 時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電源電路中開(kāi)關(guān)變壓器輸出電壓的有效調(diào)節(jié)。
在所述第一負(fù)壓產(chǎn)生電路的輸出端與第一MOS管Qll的柵極之間連接有一 驅(qū)動(dòng)電阻R12;在所述第二負(fù)壓產(chǎn)生電路的輸出端與第二MOS管Q21的柵極之間 連接有一驅(qū)動(dòng)電阻R22。其中，第一負(fù)壓產(chǎn)生電路，由兩個(gè)支路組成，第一支路為一穩(wěn)壓二極管ZD11與電容Cll的并聯(lián)，第二支路為一電阻Rll與開(kāi)關(guān)二極管 Dll的串聯(lián)，所述第一支路的輸入端與所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出端連接，所 述第一支路的輸出端與第二支路的輸入端連接，所述第二支路的輸出端與第一 M0S管Q11的源極連接。第二負(fù)壓產(chǎn)生電路，由兩個(gè)支路組成，第一支路為一穩(wěn) 壓二極管ZD21與電容C21的并聯(lián)，第二支路為一電阻R21與開(kāi)關(guān)二極管D21的 串聯(lián)，所述第一支路的輸入端與所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出端連接，所述第 一支路的輸出端與第二支路的輸入端連接，所述第二支路的輸出端與第二 M0S 管Q21的源極連接。
為了及時(shí)泄放所述M0S管柵極電容儲(chǔ)存的電荷，在所述第一 M0S管Qll的 柵極和源極之間連接有一柵極泄放電阻R13;在所述第二M0S管Q21的柵極和源 極之間連接有一柵極泄放電阻R23。
所述M0S管一般采用N溝道M0S管實(shí)現(xiàn)。所述第一M0S管Qll的漏極連接 輸入電源VDD,所述輸入電源VDD為直流電源，才艮據(jù)拓樸結(jié)構(gòu)不同，可以是外部 電網(wǎng)電壓通過(guò)整流濾波電路處理后的高壓直流電源，也可以是開(kāi)關(guān)變壓器的電 源電壓。
為了避免M0S管在導(dǎo)通時(shí)間大到一定程度之后而造成電源短路，保證大功 率M0S管驅(qū)動(dòng)電路能夠穩(wěn)定地工作，在所述第一 M0S管Qll的源極、第二 M0S 管Q21的漏極連接有一諧振回路，所述諧振回路由一電感L、電容C1和一變壓 器T2的原邊串聯(lián)而成。在所述變壓器的副邊與輸出電壓Vo之間連接有一由兩 個(gè)開(kāi)關(guān)二極管D1、 D2并聯(lián)組成的支路，所述變壓器的副邊接地。為了濾除電路 中的高頻及脈沖干擾，在所述輸出電壓Vo與地之間并聯(lián)有一電解電容C2。
下面對(duì)本實(shí)用新型大功率M0S管驅(qū)動(dòng)電路的工作過(guò)程進(jìn)行介紹，由于在所 述大功率M0S管驅(qū)動(dòng)電路中，所述半橋電路的上下兩路電路完全相同，這里只 介紹第一M0S管Qll的工作過(guò)^f呈
在脈沖變壓器Tl上加上一 P碰驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)為上正下負(fù)，此時(shí)， 感應(yīng)到副邊電感Lll的信號(hào)也是上正下負(fù)，此電壓通過(guò)電阻Rll和開(kāi)關(guān)二極管D11給電容C11充電。由于穩(wěn)壓二才及管ZD11的存在，電容C11上的電壓在充電 到其穩(wěn)壓值5V后就不再上升。因此，加到第一 M0S管Qll柵極的電壓是 VL11(12V)-VZD11(5. IV) =7V，保證了第一 M0S管Qll的可靠開(kāi)通。當(dāng)?shù)谝籑0S 管Q11截止，第二M0S管Q21尚未開(kāi)通時(shí)(即死區(qū)時(shí)間)，電容C11上的電壓通 過(guò)副邊電感Lll加到第一 M0S管Qll的源極和柵極之間，即給第一 MOS管Qll 加了一個(gè)-5V的電壓，保證了第一MOS管Qll在死區(qū)時(shí)間不會(huì)被干擾而導(dǎo)通。 當(dāng)?shù)诙﨧OS管Q21導(dǎo)通時(shí)，副邊電感Lll上感應(yīng)的反向電壓為-12V,因此，加 到第一MOS管Qll柵極的電壓是VL11(-12V) +VZD11(-5V) = -17V,保證了 第一MOS管Qll的安全。
第二MOS管Q21的工作過(guò)程和第一MOS管Qll的工作過(guò)程相同，在此不再 贅述。
本實(shí)用新型提供的電路適用于各類需要大功率MOS管或IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵極型功率管)的電器中。
本實(shí)用新型通過(guò)采用上述簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)，在不另外增加電源，也不使用 專用驅(qū)動(dòng)芯片的前提下，實(shí)現(xiàn)了 MOS管安全可靠地關(guān)斷，電^各結(jié)構(gòu)筒單，成本 較低，將本實(shí)用新型大功率MOS管驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)用于電器中，可以增加電器的安 全性和可靠性，降低電器的整體成本，有利于電器生產(chǎn)商對(duì)其產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。
當(dāng)然，以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù) 范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù) 范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因 此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1、一種大功率MOS管驅(qū)動(dòng)電路，包括第一MOS管、第二MOS管和控制所述兩個(gè)MOS管開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路的第一輸出端通過(guò)第一負(fù)壓產(chǎn)生電路與第一MOS管的柵極連接，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路的第二輸出端通過(guò)第二負(fù)壓產(chǎn)生電路與第二MOS管的柵極連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率M0S管驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述控制 所述兩個(gè)M0S管開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路為一脈沖變壓器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率M0S管驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述第一 負(fù)壓產(chǎn)生電路的輸出端與第一 MOS管的柵極之間連接有一驅(qū)動(dòng)電阻，所述第二 負(fù)壓產(chǎn)生電路的輸出端與第二 MOS管的柵極之間連接有一驅(qū)動(dòng)電阻。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的大功率MOS管驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述 兩個(gè)負(fù)壓產(chǎn)生電路分別由兩個(gè)支路組成，第 一支路為 一穩(wěn)壓二極管與電容的并 聯(lián)，第二支路為一電阻與開(kāi)關(guān)二極管的串聯(lián)，所述第一支路的輸入端與所述驅(qū) 動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出端連接，所述第一支路的輸出端與第二支路的輸入端連 接，所述第二支路的輸出端與所述MOS管的源極連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的大功率M0S管驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于在所述兩 個(gè)MOS管的柵極和源極之間分別連接有一泄放電阻。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的大功率M0S管驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述第一 MOS管的漏極連接輸入電源。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的大功率M0S管驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于在所述第 一 MOS管的源極、第二 MOS管的漏極連接有一諧振回路。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的大功率MOS管驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述諧振回路 由一電感、電容和一變壓器的原邊串聯(lián)而成。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的大功率M0S管驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于在所述變壓器 的副邊與輸出電壓之間，連接有一由兩個(gè)開(kāi)關(guān)二極管并聯(lián)組成的支路，所述變 壓器的副邊接地。
10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的大功率M0S管驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于在所述輸出電壓與地之間并聯(lián)有一電解電容。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種大功率MOS管驅(qū)動(dòng)電路，屬于驅(qū)動(dòng)電路技術(shù)領(lǐng)域，為解決現(xiàn)有技術(shù)中MOS管關(guān)斷時(shí)可靠性差的問(wèn)題而發(fā)明。本實(shí)用新型提供的大功率MOS管驅(qū)動(dòng)電路，包括第一MOS管、第二MOS管和控制所述兩個(gè)MOS管開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路的第一輸出端通過(guò)第一負(fù)壓產(chǎn)生電路與第一MOS管的柵極連接，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路的第二輸出端通過(guò)第二負(fù)壓產(chǎn)生電路與第二MOS管的柵極連接。本實(shí)用新型通過(guò)在MOS管的柵極與驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出端之間設(shè)置負(fù)壓產(chǎn)生電路，實(shí)現(xiàn)了MOS管能夠安全可靠地關(guān)斷的功能，本實(shí)用新型提供的電路簡(jiǎn)單，成本低。
文檔編號(hào)H03K17/687GK201134792SQ20072030953
公開(kāi)日2008年10月15日 申請(qǐng)日期2007年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者王云剛, 王清金, 高寬志 申請(qǐng)人:青島海信電器股份有限公司