CN103812484A - 一种装有控制ic的低噪声fet驱动电路 - Google Patents

一种装有控制ic的低噪声fet驱动电路 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种装有控制IC的低噪声FET驱动电路，其包括：第一电容器、第二电容器、第一电阻、第二电阻、第三电阻，二极管，第一稳压管、第二稳压管、三极管，场效应晶体管、和控制用IC。根据本发明的装有控制IC的低噪声FET驱动电路，其能够控制开关速度，保护栅极电路免受静电损坏，防止栅极电路产生自激振荡，降低噪声，还可以防止噪声返回到主电源回路中。

Description

一种装有控制IC的低噪声FET驱动电路
技术领域
本发明涉及驱动领域，更具体的，涉及一种装有控制IC的低噪声FET驱动电路。
背景技术
驱动电路的基本任务，就是将信息电子电路传来的信号按照其控制目标的要求，转换为加在电力电子器件控制端和公共端之间，可以使其开通或关断的信号。对半控型器件只需提供开通控制信号，对全控型器件则既要提供开通控制信号，又要提供关断控制信号，以保证器件按要求可靠导通或关断。
现在，普通使用的功率FET已作开关元件，功率FET用于开关电源时，若使用双极型晶体管技术来直接替换，几乎可原样使用，但使用时还存在以下几个问题：
①栅极电路的阻抗非常高，易受静电损坏；
②栅极电路容易产生自激振荡；
③噪声大，易返回到主电源回路中。
发明内容
本发明提供了一种装有控制IC的低噪声FET驱动电路，其包括：
第一电容器、第二电容器、第一电阻、第二电阻、第三电阻，二极管，第一稳压管、第二稳压管、三极管，场效应晶体管、和控制用IC，其中该第一电容器的第一端连接第一电阻的第一端，该第一电阻的所述第一端接收输入信号，该第一电阻的第二端分别连接第二电容的第一端和用于提供开关电源脉宽调制信号的控制用IC的电源端，该控制用的输出端分别连接二极管的阳极、三极管的基极和第三电阻的第一端，该二极管的阴极分别连接三极管的发射极和第二电阻的第一端，该第二电阻的第二端分别连接第一稳压管的阴极和场效应晶体管的栅极，该场效应晶体管的漏极连接第二稳压管的阴极，所述第一电容器的第二端、所述第二电容器的第二端、所述用于提供开关电源脉宽调制信号的控制用IC的接地端、所述第三电阻的第二端、所述三极管的集电极、所述场效应晶体管的源极、所述第一稳压管的阳极和所述第二稳压管的阳极均接地。
其中所述控制用IC是TL494。
其中所述三极管是PNP晶体管。
其中所述输入信号是+13V的直流电压。
其中第一电阻R1的阻值为47千欧姆，第二电阻R2的阻值为50-100欧姆之间的任意值，优选75欧姆，第三电阻R3的阻值为1千欧姆，第一电容器C1的电容值为47μF，第二电容器C2的电容值为0.1μF。
根据本发明的装有控制IC的低噪声FET驱动电路，其能够控制开关速度，保护栅极电路免受静电损坏，防止栅极电路产生自激振荡，降低噪声，还可以防止噪声返回到主电源回路中。
附图说明
图1是本发明的装有控制IC的低噪声FET驱动电路的原理示意图。
具体实施方式
图1是本发明的装有控制IC的低噪声FET驱动电路的原理示意图。如图所示，该驱动电路包括：
第一电容器C1、第二电容器C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3，二极管D，第一稳压管Z1、第二稳压管Z2、三极管T，场效应晶体管FET、和控制用IC，其中该第一电容器C1的第一端连接第一电阻R1的第一端，该第一电阻R1的所述第一端接收输入信号，该第一电阻R1的第二端分别连接第二电容C2的第一端和用于提供开关电源脉宽调制信号的控制用IC的电源端，该控制用IC的输出端分别连接二极管D的阳极、三极管T的基极和第三电阻R3的第一端，该二极管D的阴极分别连接三极管T的发射极和第二电阻R2的第一端，该第二电阻R2的第二端分别连接第一稳压管Z1的阴极和场效应晶体管FET的栅极，该场效应晶体管FET的漏极连接第二稳压管Z2的阴极，所述第一电容器C1的第二端、所述第二电容器C2的第二端、所述用于提供开关电源脉宽调制信号的控制用IC的接地端、所述第三电阻R3的第二端、所述三极管T的集电极、所述场效应晶体管FET的源极、所述第一稳压管Z1的阳极和所述第二稳压管Z2的阳极均接地。
所述用于提供开关电源脉宽调制信号的控制用IC可以是德州仪器生产的TL494。当然，也可以是其它型号的能够提供用于开关电源的脉冲宽度调制的控制电路。
所述三极管是PNP晶体管。
所述输入信号是+13V的直流电压。
下面简要说明本发明的装有控制IC的低噪声FET驱动电路的工作过程。
第一电容器C1对输入信号进行滤波去杂，然后给控制用IC提供启动电压，以使得该控制用IC提供PWM信号，当PWM信号为高电平时，二极管D1导通，该PWM信号通过二极管D施加到场效应晶体管FET的栅极，而此时三极管T因反向偏置而处于截止状态，场效应晶体管FET则导通工作。当PWM信号为低电平时，由于二极管D1处于关断状态，此时三极管T因正向偏置而导通，场效应晶体管FET的栅极电容中蓄积的电荷通过第二电阻R2和该三极管T的发射极-集电极的通道迅速放电，其作用是大大缩短了场效应晶体管FET的关断时间。即三极管T的存在能够使场效应晶体管FET的栅极电容中蓄积的电荷快速释放掉，这样就大大加快了场效应晶体管FET的关断时间。
另外，第二电阻R2的作用还在于能够减慢PWM信号的上升与下降速度，从而可以控制场效应晶体管FET的开关速度，还能够防止可能产生的自激振荡，降低噪声。其中当三极管T和场效应晶体管FET在导通-关断过程中或者在满足自激振荡的条件时，就会产生振荡噪声。
在场效应晶体管FET的栅极并联第一稳压管Z1，其可以抑制过电压，从而保护栅极免受损坏。
第一电阻R1和第二电容C2的作用是防止场效应晶体管FET导通时，三极管T和场效应晶体管FET产生的振荡噪声返回到电源。
在场效应晶体管FET的漏极并联第二稳压管Z2，这样能够提供稳定的输出电压，满足下一级电路的需要。
本发明所采用的各元器件的值可以根据具体的应用来确定，这里举例说明一组在实践中使用的元器件的值，第一电阻R1的阻值为47千欧姆，第二电阻R2的阻值为50-100欧姆之间的任意值，优选75欧姆，第三电阻R3的阻值为1千欧姆，第一电容器C1的电容值为47μF，第二电容器C2的电容值为0.1μF。
根据本发明的装有控制IC的低噪声FET驱动电路，其能够控制开关速度，保护栅极电路免受静电损坏，防止栅极电路产生自激振荡，降低噪声，还可以防止噪声返回到主电源回路中。

Claims (5)

1.一种装有控制IC的低噪声FET驱动电路，其包括：
第一电容器、第二电容器、第一电阻、第二电阻、第三电阻，二极管，第一稳压管、第二稳压管、三极管，场效应晶体管、和控制用IC，其中该第一电容器的第一端连接第一电阻的第一端，该第一电阻的所述第一端接收输入信号，该第一电阻的第二端分别连接第二电容的第一端和用于提供开关电源脉宽调制信号的控制用IC的电源端，该控制用的输出端分别连接二极管的阳极、三极管的基极和第三电阻的第一端，该二极管的阴极分别连接三极管的发射极和第二电阻的第一端，该第二电阻的第二端分别连接第一稳压管的阴极和场效应晶体管的栅极，该场效应晶体管的漏极连接第二稳压管的阴极，所述第一电容器的第二端、所述第二电容器的第二端、所述用于提供开关电源脉宽调制信号的控制用IC的接地端、所述第三电阻的第二端、所述三极管的集电极、所述场效应晶体管的源极、所述第一稳压管的阳极和所述第二稳压管的阳极均接地。
2.根据权利要求1所述的装有控制IC的低噪声FET驱动电路，其中所述控制用IC是TL494。
3.根据权利要求1所述的装有控制IC的低噪声FET驱动电路，其中所述三极管是PNP晶体管。
4.根据权利要求1所述的装有控制IC的低噪声FET驱动电路，其中所述输入信号是+13V的直流电压。
5.根据权利要求1所述的装有控制IC的低噪声FET驱动电路，其中第一电阻R1的阻值为47千欧姆，第二电阻R2的阻值为50-100欧姆之间的任意值，优选75欧姆，第三电阻R3的阻值为1千欧姆，第一电容器C1的电容值为47μF，第二电容器C2的电容值为0.1μF。
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