CN102497183B - 一种驱动电路 - Google Patents
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Abstract
一种驱动电路，由驱动部分、电平转换部分以及输出开关部分构成，输出开关部分主要包括三极管Q2、Q4，三极管Q2的发射极依次与电阻R5、R6串联后与输出开关部分的输出端连接，三极管Q4的发射极依次与电阻R7、R6串联后与输出开关部分的输出端连接；三极管Q2、Q4的基极均与所述电平转换部分的输出端连接；驱动部分的输出端通过二极管D1与三极管Q2的集电极连接；三极管Q4的集电极依次通过二极管D2、电阻R8后与输出开关部分的输出端连接，二极管D2的阴极分别与电阻R8和负电源-V连接。本发明对MOS管或者IGBT管的驱动电路，对这两种开关管的驱动时，开关的上升下降沿时间要短，这样开关损耗就能降低。
Description
技术领域
本发明涉及驱动电路，尤其是用于MOS管或IGBT的驱动。
背景技术
近年来，新型功率开关器件IGBT已经逐渐被人们所认识，与以前的各种电力电子器件相比，IGBT目前在综合性能方面占有明显的优势，并正越来越来多的应用到工作频率为几十千赫、输出功率为几千瓦到几十千瓦的各类电力变化装置中。
动态驱动能力强，能为IGBT栅极提供具有陡峭前后的驱动脉冲。当IGBT在硬开关方式下工作时，会在开通及关断过程中产生较大的损耗，这个过程越长，开关损耗越大。器件工作频率较高时，开关损耗甚至会大大超过IGBT通态损耗，造成管芯温升较高。这种情况会大大限制IGBT的开关频率和输出能力，同时对IGBT的安全工作构成很大的威胁。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种驱动电路，驱动速度高，省电，成本低廉。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种驱动电路，由驱动部分、电平转换部分以及输出开关部分构成，所述输出开关部分主要包括三极管Q2和三极管Q4，所述三极管Q2的发射极依次与电阻R5、R6串联后与输出开关部分的输出端连接，所述三极管Q4的发射极依次与电阻R7、R6串联后与输出开关部分的输出端连接；所述三极管Q2、Q4的基极均与所述电平转换部分的输出端连接；所述驱动部分的输出端通过二极管D1与所述三极管Q2的集电极连接，二极管D1的阳极与驱动部分连接，阴极与三极管Q2集电极连接；所述三极管Q4的集电极依次通过二极管D2、电阻R8后与输出开关部分的输出端连接，二极管D2的阳极与三极管Q4的集电极连接，阴极分别与电阻R8和负电源-V连接。
当给三极管Q2和Q4的基极输入+V电平时，三极管Q2导通，此时在二极管D1上有0.7V的压降，这时三极管Q2的基极的电压比发射极的电压高0.7V，这样能保证三极管Q2完全导通，输出开关部分的电输出电压为(+V-0.7V)；二极管D2的作用与二极管D1相同，当给三极管Q2和Q4的基极输入-V电平时，三极管Q4导通，输出开关部分的电输出电压为（-V-0.7V）。
作为改进，所述驱动部分主要包括三极管Q1和三极管Q3，驱动部分的输入端通过电阻R1与三极管Q1的基极连接，在电阻R1与三极管Q1之间连接有电容C1和电阻R11，电容C1一端与三极管Q1的基极连接，另一端接地，电阻R11一端与三极管Q1的基极连接，另一端接地；所述三极管Q1的集电极通过电阻R2与所述三极管Q3的基极连接，三极管Q1的发射极接地；三极管Q3的发射极与正电源+V连接，三极管Q3的集电极与所述二极管D1的阳极连接，所述三极管Q3与二极管D1之间设有电容C2，所述电容C2一端与三极管Q3的集电极连接，另一端接地。在驱动部分的输入端输入突变电压时，由于毛刺的音响，电路噪音会比较大，本电路中的电容C1起到滤波作用，有效去除突变电压的毛刺，使电路噪音降低。
作为改进，所述电平转换部分主要包括电压比较器Z5A，所述电平转换部分的输入端通过电阻R3与电压比较器Z5A的同相端连接，电压比较器Z5A的反相端连接于分压电阻R9、R10之间的连接点，电阻R10连接点外的另一端接地，电阻R9连接点外的另一端接正5V电压；所述电压比较器Z5A的输出端分别与所述三极管Q2、Q4的基极连接，所述电压比较器Z5A的输出端通过电阻R4与三极管Q3的集电极连接；电压比较器Z5A的正电源脚通过电容C3接地，电压比较器Z5A的正电源脚与三极管Q3的集电极连接；电压比较器Z5A的负电源脚通过电容C4接地。采用电压比较器作电平转换，将TTL电平转换成正负驱动电压从而驱动输出开关三极管导通和截止。
作为改进，所述输出开关部分的输出端与MOS管或IGBT连接。
本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：
本发明对MOS管或者IGBT管的驱动电路，对这两种开关管的驱动时，开关的上升下降沿时间要短，这样开关损耗就能降低；其次在开关时不对电路的地线造成干扰，还有工作时驱动电路本身省电；驱动电路的正向电压采取单独控制方式可避免开机瞬简电子噪声对开关管产生误动作，还可配合电平检测功能对驱动电路实行开关机等动作。
附图说明
图1为本发明电路图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种驱动电路，由驱动部分、电平转换部分以及输出开关部分构成，所述输出开关部分的输出端与MOS管或IGBT连接。
所述输出开关部分主要包括三极管Q2和三极管Q4，所述三极管Q2的发射极依次与电阻R5、R6串联后与输出开关部分的输出端C连接，所述三极管Q4的发射极依次与电阻R7、R6串联后与输出开关部分的输出端C连接；所述三极管Q2、Q4的基极均与所述电平转换部分的输出端连接；所述驱动部分的输出端通过二极管D1与所述三极管Q2的集电极连接，二极管D1的阳极与驱动部分连接，阴极与三极管Q2集电极连接；所述三极管Q4的集电极依次通过二极管D2、电阻R8后与输出开关部分的输出端C连接，二极管D2的阳极与三极管Q4的集电极连接，阴极分别与电阻R8和负电源-V连接。当给三极管Q2和Q4的基极输入+V电平时，三极管Q2导通，此时在二极管D1上有0.7V的压降，这时三极管Q2的基极的电压比发射极的电压高0.7V，这样能保证三极管Q2完全导通，输出开关部分的电输出电压为(+V-0.7V)；二极管D2的作用与二极管D1相同，当给三极管Q2和Q4的基极输入-V电平时，三极管Q4导通，输出开关部分的电输出电压为（-V-0.7V）。
所述驱动部分主要包括三极管Q1和三极管Q3，驱动部分的输入端A通过电阻R1与三极管Q1的基极连接，在电阻R1与三极管Q1之间连接有电容C1和电阻R11，电容C1一端与三极管Q1的基极连接，另一端接地，电阻R11一端与三极管Q1的基极连接，另一端接地；所述三极管Q1的集电极通过电阻R2与所述三极管Q3的基极连接，三极管Q1的发射极接地；三极管Q3的发射极与正电源+V连接，三极管Q3的集电极与所述二极管D1的阳极连接，所述三极管Q3与二极管D1之间设有电容C2，所述电容C2一端与三极管Q3的集电极连接，另一端接地。在驱动部分的输入端A输入突变电压时，由于毛刺的音响，电路噪音会比较大，本电路中的电容C1起到滤波作用，有效去除突变电压的毛刺，使电路噪音降低。
所述电平转换部分主要包括电压比较器Z5A，所述电平转换部分的输入端B通过电阻R3与电压比较器Z5A的同相端连接，电压比较器Z5A的反相端连接于分压电阻R9、R10之间的连接点，电阻R10连接点外的另一端接地，电阻R9连接点外的另一端接正5V电压；所述电压比较器Z5A的输出端分别与所述三极管Q2、Q4的基极连接，所述电压比较器Z5A的输出端通过电阻R4与三极管Q3的集电极连接；电压比较器Z5A的正电源脚通过电容C3接地，电压比较器Z5A的正电源脚与三极管Q3的集电极连接；电压比较器Z5A的负电源脚通过电容C4接地。采用电压比较器作电平转换，将TTL电平转换成正负驱动电压从而驱动输出开关三极管导通和截止。
本发明对MOS管或者IGBT管的驱动电路，对这两种开关管的驱动时，开关的上升下降沿时间要短，这样开关损耗就能降低；其次在开关时不对电路的地线造成干扰，还有工作时驱动电路本身省电；驱动电路的正向电压采取单独控制方式可避免开机瞬简电子噪声对开关管产生误动作，还可配合电平检测功能对驱动电路实行开关机等动作。
Claims (2)
1.一种驱动电路，由驱动部分、电平转换部分以及输出开关部分构成，其特征在于：所述输出开关部分主要包括三极管Q2和三极管Q4，所述三极管Q2的发射极依次与电阻R5、R6串联后与输出开关部分的输出端连接，所述三极管Q4的发射极依次与电阻R7、R6串联后与输出开关部分的输出端连接；所述三极管Q2、Q4的基极均与所述电平转换部分的输出端连接；所述驱动部分的输出端通过二极管D1与所述三极管Q2的集电极连接，二极管D1的阳极与驱动部分连接，阴极与三极管Q2集电极连接；所述三极管Q4的集电极依次通过二极管D2、电阻R8后与输出开关部分的输出端连接，二极管D2的阳极与三极管Q4的集电极连接，阴极分别与电阻R8和负电源-V连接；
所述驱动部分主要包括三极管Q1和三极管Q3，驱动部分的输入端通过电阻R1与三极管Q1的基极连接，在电阻R1与三极管Q1之间连接有电容C1和电阻R11，电容C1一端与三极管Q1的基极连接，另一端接地，电阻R11一端与三极管Q1的基极连接，另一端接地；所述三极管Q1的集电极通过电阻R2与所述三极管Q3的基极连接，三极管Q1的发射极接地；三极管Q3的发射极与正电源+V连接，三极管Q3的集电极与所述二极管D1的阳极连接，所述三极管Q3与二极管D1之间设有电容C2，所述电容C2一端与三极管Q3的集电极连接，另一端接地；
所述电平转换部分主要包括电压比较器Z5A，所述电平转换部分的输入端通过电阻R3与电压比较器Z5A的同相端连接，电压比较器Z5A的反相端连接于分压电阻R9、R10之间的连接点，电阻R10连接点外的另一端接地，电阻R9连接点外的另一端接正5V电压；所述电压比较器Z5A的输出端分别与所述三极管Q2、Q4的基极连接，所述电压比较器Z5A的输出端通过电阻R4与三极管Q3的集电极连接；电压比较器Z5A的正电源脚通过电容C3接地，电压比较器Z5A的正电源脚与三极管Q3的集电极连接；电压比较器Z5A的负电源脚通过电容C4接地。
2.根据权利要求1所述的一种驱动电路，其特征在于：所述输出开关部分的输出端与MOS管或IGBT连接。
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