CN109495092A - 功率开关管驱动电路及驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种功率开关管驱动电路及驱动方法,电路包括:第一三极管,驱动极通过电平转换电路与MCU电连接,第一电极接入电源电压,第二电极与被驱动的功率开关管的栅极电连接,开关电路,第一电极与所述功率开关管的栅极电连接,第二电极与所述功率开关管的源极以及地共同电连接,当所述MCU输出的控制信号为用于控制所述功率开关管导通的导通控制信号时,所述第一驱动三极管处于导通状态,所述开关电路处于关断状态,当所述MCU输出的控制信号为用于控制所述功率开关管关断的关断控制信号时,所述第一驱动三极管处于关断状态,所述开关电路处于导通状态。应用该技术方案有利于提高对功率开关管的驱动响应效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种功率开关管驱动电路及驱动方法。
背景技术
功率开关管被广泛应用于大电流的开关电路中,为现有的主要电子开关,下现有技术中功率开关管可以单个作为功率开关电路应用,另外,人们也可以将多个功率开关管组成一可以承受更高电流或者更高电压的功率开关管电路应用。
本发明人在进行本发明研究过程中发现,在功率开关管内,在其栅极与源极之间形成有一寄生电容,在控制功率开关管导通时,需要先将该寄生电容充满才能使功率开关管导通,故对于功率开关管电路,只有其中的各功率开关管内的栅源极之间的寄生电容均被充满,该功率开关管电路被完全打开;在控制功率开关管关断时,只有寄生电容的电荷被完全释放后才可以使功率开关管完全关断,故对于功率开关管电路,只有其中的各功率开关管内的栅源极之间的寄生电容的电荷均被释放完毕,该功率开关管电路被完全打开。
发明内容
本发明实施例的目的之一在于提供一种功率开关管驱动电路,应用该技术方案有利于提高对功率开关管的驱动响应效率。
本发明实施例的目的之二在于提供一种功率开关管驱动方法,应用该技术方案有利于提高对功率开关管的驱动响应效率。
第一方面,本发明实施例提供的一种功率开关管驱动电路,包括:
第一三极管,驱动极通过电平转换电路与MCU电连接,第一电极接入电源电压,第二电极与被驱动的功率开关管的栅极电连接,
开关电路,第一电极与所述功率开关管的栅极电连接,第二电极与所述功率开关管的源极以及地共同电连接,
当所述MCU输出的控制信号为用于控制所述功率开关管导通的导通控制信号时,所述第一驱动三极管处于导通状态,所述开关电路处于关断状态,
当所述MCU输出的控制信号为用于控制所述功率开关管关断的关断控制信号时,所述第一驱动三极管处于关断状态,所述开关电路处于导通状态。
可选地,所述开关电路包括:
第二三极管,驱动极通过电平转换电路与MCU电连接,第一电极与所述功率开关管的栅极电连接,第二电极与所述功率开关管的源极以及地共同电连接
当所述MCU输出的控制信号为所述导通控制信号时,所述第二三极管处于关断状态,
当所述MCU输出的控制信号为所述关断控制信号时,第二三极管处于导通状态。
可选地,所述第二三极管为PNP三极管,
所述第二三极管的驱动极为基极,第一电极为发射极,第二电极为集电极。
可选地,在所述第二三极管的发射极与基极之间电连接有:由相互并联的第一电阻、第一电容构成的RC滤波电路。
可选地,还包括:
第三三极管,驱动极与所述开关电路的驱动极电连接,第一电极、第二电极串联在所述第一三极管与所述第三三极管之间,
所述第三三极管的第一电极与所述第一三极管的第二电极电连接,所述第三三极管的第二电极与所述第二三极管的第一电极电连接;
所述第三三极管的第一电极与所述第二三极管的驱动极之间连接有第二电容连接。
可选地,所述第三三极管为PNP三极管,
所述第三三极管的驱动极为基极,第一电极为发射极,第二电极为集电极。
可选地,在所述第三三极管的发射极与基极之间电连接有:由相互并联的第二电阻、第二电容构成的RC滤波电路。
可选地,在所述开关电路与所述功率开关管的栅极的电连接节点、与所述第三三极管的第二电极之间,还串联有第一单向二极管,
所述第一单向二极管的阳极与第三三极管电连接。
第二方面,本发明实施例提供的一种功率开关管驱动方法,包括:
向电平转换电路输入用于控制功率开关管导通或关断的控制信号,
所述电平转换电路对所述控制信号进行电平转换,向第一三极管输出电平转换信号,
当所述控制信号为导通控制信号时,所述开关电路处于关断状态,所述第一三极管导通,所述第一三极管驱动所述功率开关管导通;
当所述控制信号为关断控制信号时,所述第一三极管关断,所述开关电路导通,所述功率开关管的栅极与源极之间的电量通过所述开关电路泄放至地,
所述第一三极管的驱动极通过电平转换电路与MCU电连接,第一电极接入电源电压,第二电极与功率开关管的栅极电连接,
所述开关电路的第一电极与所述功率开关管的栅极电连接,第二电极与所述功率开关管的源极以及地共同电连接。
9、根据权利要求2所述的功率开关管驱动电路,其特征是,
所述开关电路还包括:
第四三极管,其驱动极与所述第二三极管的第二电极电连接,第一电极与所述第二三极管的驱动极电连接,第二电极与所述功率开关管的源极以及地共同电连接,
所述第四三极管与所述第二三极管构成正反馈电路,
当所述第二三极管处于导通状态时,所述第四三极管处于导通状态,
当所述第二三极管处于关断状态时,所述第四三极管处于关断状态。
10、根据权利要求9所述的功率开关管驱动电路,其特征是,
所述第四三极管为NPN三极管,
所述第四三极管的驱动极为基极,第一电极为集电极,第二电极为发射极。
11、根据权利要求10所述的功率开关管驱动电路,其特征是,
在所述第四三极管的发射极与基极之间电连接有:由相互并联的第三电阻、第三电容构成的RC滤波电路。
12、根据权利要求2至11之任一所述的功率开关管驱动电路,其特征是,
在所述第一三极管的第二电极与所述第二三极管的基极之间还电连接有第四电容。
13、根据权利要求1至11之任一所述的功率开关管驱动电路,其特征是,
在所述第一三极管的第一电极上还电连接有储能电路,当所述第一三极管导通瞬间,所述储能电路向所述第一三极管释放电量。
14、根据权利要求13所述的功率开关管驱动电路,其特征是,
所述储能电路为接地的电容储能电路。
15、根据权利要求14所述的功率开关管驱动电路,其特征是,
所述电容储能电路由:相互并联接地的瓷片电容、电解电容构成。
16、根据权利要求15所述的功率开关管驱动电路,其特征是,
在所述第一三极管的第一电极与所述储能电路之间的电连接节点与所述电源电压之间串联有第二单向二极管,
所述第二单向二极管的阳极与所述电源电压电连接。
17、根据权利要求1至11之任一所述的功率开关管驱动电路,其特征是,
在所述功率开关管的栅极与源极之间还电连接有第四电阻。
18、根据权利要求1至11之任一所述的功率开关管驱动电路,其特征是,
在所述功率开关管的栅极与所述第一三极管的第二电极之间还电连接有限流电阻。
19、一种功率开关管驱动方法,其特征是,包括:
向电平转换电路输入用于控制功率开关管导通或关断的控制信号,
所述电平转换电路对所述控制信号进行电平转换,向第一三极管输出电平转换信号,
当所述控制信号为导通控制信号时,所述开关电路处于关断状态,所述第一三极管导通,所述第一三极管驱动所述功率开关管导通;
当所述控制信号为关断控制信号时,所述第一三极管关断,所述开关电路导通,所述功率开关管的栅极与源极之间的电量通过所述开关电路泄放至地,
所述第一三极管的驱动极通过电平转换电路与MCU电连接,第一电极接入电源电压,第二电极与功率开关管的栅极电连接,
所述开关电路的第一电极与所述功率开关管的栅极电连接,第二电极与所述功率开关管的源极以及地共同电连接。
20、根据权利要求19所述的功率开关管驱动方法,其特征是,
当所述控制信号为导通控制信号时,在所述第一三极管导通时刻,电连接在所述第一三极管的第一电极上的储能电路向所述第一三极管释放电量。
由上可见,采用本实施例技术方案,如果当前MCU输出的控制信号为控制功率开关管M1导通的导通控制信号时,电平转换电路向第一三极管的驱动极输入转换后的可驱动第一三极管导通的大电流信号,驱动第一三极管导通,在第一三极管的第二电极得到:相对于输入的驱动电流Ib放大了预定倍数的放大电流Ie=(β+1)*Ib,即第一三极管进一步对其驱动级的电流进行电流放大,向连接在第二电极侧的功率开关管的栅极″G″输入进一步电流放大后的电流放大信号Ie,驱动功率开关管M1导通,此时,开关电路处于关断状态,确保功率开关管M1内部寄生在栅极″G″与源极″S″之间的寄生电容(器件内部电容)的不能通过开关电路释放,确保电容能在大电流的驱动下快速被充满,实现功率开关管快速导通。
如果为关断控制信号时,使第一三极管关断,导通连接在功率开关管的栅极″G″、源极之间的开关电路,功率开关管M1内部寄生在栅极″G″与源极″S″之间的寄生电容上的电荷通过导通的开关电路快速泄放至地,使功率开关管快速关断。
综上,采用本实施例技术方案,由于在功率开关管的栅极″G″与源极″S″之间设置有接地的开关电路,使当需要控制信号为关断控制信号时,功率开关管M1内部寄生在栅极″G″与源极″S″之间的寄生电容上的电荷通过导通的开关电路快速泄放至地,使功率开关管实现了瞬间关断。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例1提供的第1种功率开关管驱动电路的应用原理示意图;
图2为本发明实施例1提供的第2种功率开关管驱动电路的应用原理示意图;
图3为本发明实施例1提供的第3种功率开关管驱动电路的应用原理示意图;
图4为本发明实施例1提供的第4种功率开关管驱动电路的应用原理示意图;
图5为本发明实施例1提供的第5种功率开关管驱动电路的应用原理示意图;
图6为本发明实施例1提供的第6种功率开关管驱动电路的应用原理示意图;
图7为本发明实施例1提供的第7种功率开关管驱动电路的应用原理示意图;
图8为本发明实施例1提供的第8种功率开关管驱动电路的应用原理示意图;
图9为本发明实施例1提供的第9种功率开关管驱动电路的应用原理示意图;
图10为本发明实施例1提供的第10种功率开关管驱动电路的应用原理示意图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明,在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
实施例1
参见图1所示,本实施例提供一种功率开关管驱动电路,其用语驱动功率开关管M1,本驱动电路主要包括:电平转换电路101、第一三极管Q1、开关电路102。
其中,电平转换电路101用于将MCU发出的逻辑电平信号(一般为TTL逻辑信号)转换为可驱动功率开关管M1的高低电平信号。比如一般MCU发出的逻辑电平信号小电流,低电压,无法驱动功率开关管M1,为此,电平转换电路101需要对其电压、电流进行转换,将其转换为大电流、高电压信号。
第一三极管Q1的驱动极与电平转换电路101的输出端与电连接,第一三极管Q1的第一电极接入电源电压,第一三极管Q1的第二电极与被驱动的功率开关管M1的栅极″G″电连接,
开关电路102的第一电极与功率开关管M1的栅极″G″电连接,第二电极与功率开关管M1的源极以及地共同电连接。
上述电路的工作原理是,如果当前MCU输出的控制信号为控制功率开关管M1导通的导通控制信号时,电平转换电路101向第一三极管Q1的驱动极输出经过转换后的可驱动第一三极管Q1导通的大电流高电压信号,驱动第一三极管Q1导通,其中,具体电平信号的电压参见实际实现电路,比如假如当前的第一三极管Q1为NPN三极管时,则输入至其基极″b″的电压大于其发射极″e″的电压,且其电压差值大于该NPN三极管的PN节导通电压即可使第一三极管Q1导通。
第一三极管Q1导通后,在第一三极管Q1的发射极″e″得到相对于第一三极管Q1的基极″b″输入电流Ib放大预定倍数的大电流Ie=(β+1)*Ib,第一三极管Q1在电路中具有电流放大功能,第一三极管Q1向连接在其第二电极侧的功率开关管M1的栅极″G″输入其电流放大信号Ie,驱动功率开关管M1导通。此时,开关电路102处于关断状态,确保功率开关管M1内部寄生在栅极″G″与源极″S″之间的寄生电容(在器件内部,图中未画出)上的电荷不能通过开关电路102释放至地,确保寄生电容能在大电流驱动下快速被充满,实现功率开关管M1快速导通。
如果当前MCU输出的控制信号为控制功率开关管M1关断的关断控制信号时,关断第一三极管Q1,导通连接在功率开关管M1的栅极″G″、源极″S″之间的开关电路102,功率开关管M1内部寄生在栅极″G″与源极″S″之间的寄生电容上的电荷通过导通的开关电路102快速泄放至地,使功率开关管M1快速关断。
综上采用本实施例技术方案,由于在功率开关管M1内部寄生在栅极″G″与源极″S″之间设置有接地的开关电路102,使当需要控制信号为关断控制信号时,功率开关管M1内部寄生在栅极″G″与源极″S″之间的寄生电容上的电荷通过导通的开关电路102快速泄放至地,使功率开关管M1实现了瞬间关断。
作为本实施例的示意,本实施还给出了一种电平转换电路101的具体实现电路,参见图2所示,该电平转换电路101由第五三极管Q5、第六三极管Q6及其相应的外围电路(比如用于提高抗干扰能力的RC滤波电路)构成。
图2所示电路以导通控制信号为高电平逻辑信号,关断控制信号为低电平(即电压为0的低电平)为示意。
当输入至第五三极管Q5的基极″b″的控制信号为导通控制信号时,第五三极管Q5导通,此时第六三极管Q6的基极″b″电压被下拉,第六三极管Q6导通,第六三极管Q6进行电流放大,在其集电极″c″向第一三极管Q1输出电流放大信号Ib,在电流放大信号Ib的驱动下,第一三极管Q1导通,第一三极管Q1进一步对电流放大信号Ib进行放大,在其发射极″e″输出用于驱动功率开关管M1的电流放大信号Ie。
当第五三极管Q5的基极″b″输入的当前输入的关断控制信号时,第五三极管Q5、第六三极管Q6关断,第一三极管Q1的基极″b″无输入,第一三极管Q1保持关断状态,控制开关电路102导通,功率开关管M1内部寄生在栅极″G″与源极″S″之间的寄生电容上的电荷通过导通的开关电路102快速泄放至地,使功率开关管M1实现了瞬间关断。
作为本实施例的示意,在第五三极管Q5的基极″b″与发射极″e″连接有:由相互并联的第五电阻R5、第五电容C5构成RC滤波电路,以提高第五三极管Q5的抗干扰能力,提高电流的稳定性。
同理地,在第六三极管Q6的接入电源电压的发射极″e″与基极″b″之间还电连接有图2所示的电容C6、C7、电阻R6、R7构成的RC滤波电路,以提高第六三极管Q6的抗干扰能力,提高电流的稳定性。
参见图3所示,还可以进一步在第六三极管Q6的输出端(即图中的集电极″c″端)设置由相互串联的电阻R3、R4串联构成的接地的阻抗电路,当第六三极管的集电极″c″五电流输出时,电阻R3、R4构成的阻抗电路将第一三极管Q1的基极″b″下拉接地,使第一三极管Q1保持关断状态,相对于图2所示的″悬空″高阻态状态,采用该接地阻抗电路,有利于提高电路的抗干扰能力。
作为本实施例的示意,本实施例的图1-10以第一三极管Q1为NPN三极管,在其集电极″c″(即第一电极)接入电源电压,在发射极″e″(即第二电极)向功率开关管M1的栅极″G″输出电流为示意。但实际并不限于此,其还可以选用其他器件,当选用其他比如MOS管或PNP三极管时,本领域技术人员可以根据本实施例提供的电路原理基础上对偏置电路及电源电压接入电路作出相应的调整,其均应在本发明的保护范围内。
参见图2、3所示,还可以在第一三极管Q1的第二电极(即图中的发射极″c″)与功率开关管M1的栅极″G″之间串联用于限流的第八电阻R8,第八电阻R8的阻值根据所需的电流的大小预定。
作为本实施例的示意,本实施例的开关电路102可以但不限于采用三极管电路实现,参见图4所示,可以选用PNP三极管作为第二三极管Q2,使第二三极管Q2的基极″b″(即驱动极)与电平转换电路101的输出端上的阻抗电路连接,电阻R4的电压为第二三极管Q2的基极″b″的电压,第二三极管Q2的发射极″e″与功率开关管M1的栅极″G″电连接,集电极″c″与功率开关管M1的源极″S″以及地共同电连接。
相应地,在第一三极管Q1后电连接第三三极管Q3,第三三极管Q3的基极″b″与第二三极管Q2的基极″b″电连接在一起,第三三极管Q3的发射极″e″与第一三极管Q1的发射极″e″电连接,第三三极管Q3的集电极″c″与第二三级的发射极″e″与功率开关管M1的栅极″G″共同电连接。其工作原理是,在第一三极管Q1导通瞬间,在第二电容C2的瞬间短路特性作用下,在第三三极管Q3导通之前,确保第二三极管Q2关断。在第二电容C2的充电达到电平衡后,第三三极管Q3导通,将此时第三三极管Q3的发射极″e″电压记为V3c,将其基极″b″电压记为V3b,V3e-V3b=Vpn(一般为0.7V),Vpn为三极管的PN节导通电压,由于电路的固有损耗,第二三极管Q2的发射极″e″电压V2e<V3e,而第二三极管Q2的基极″b″的电压V2b等于第三三极管Q3的2的基极″b″的电压V3b:V2b=V3b,再结合函数式:V3e-V3b=Vpn,可以推定(V2e-V2b)<(V3e-V3b),可以推定(V2e-V2b)<Vpn,可知此时第二三极管Q2保持关断。由上可见,采用本实施例电路可以实现确保在控制信号为导通控制信号时,第一三极管Q1的电流全部流向功率开关管M1,确保电路的稳定性。采用图4所示的电路有利于进一步提高功率开关管M1的驱动电路的稳定性。参见图4所示,当控制信号为关断控制信号时,第六三极管Q6的集电极″c″无电流流过,第二三极管Q2的基极″b″电压被电阻R4拉至接地,第二三极管Q2处于关断状态;当控制信号为导通控制信号时,第六三极管Q6的集电极″c″输出大电流,电流信号经过由电阻R3、R4串联组成的阻抗分压电路将电流信号转换为电压信号,将第六三极管Q6的集电极″c″电压输入至第一三极管Q1的基极″b″,第一三极管Q1导通。在本实施例中,为了避免在第一三极管Q1导通的情况下第二三极管Q2导通影响功率开关管M1的快速导通。本发明人在第一三极管Q1的发射极″e″到第二三极管Q2的基极″b″之间电连接一电容,在第一三极管Q1导通瞬间,第一三极管Q1的发射极″e″连接的电容此时相当于顺时短路,瞬时将第二三极管Q2的基极″b″电压拉高且高于第二三极管Q2的集电极″c″电压,确保第二三极管Q2关断,确保第一三极管Q1的发射极″e″电流全部通过功率开关管M1的栅极″G″,避免驱动电流足够大,以将功率开关管M1内部的栅极″G″与源极″S″之间的寄生电容快速充满电,以快速导通该功率开关管M1,保证功率开关管M1的导通速度。
参见图4所示,还可以进一步在第二三极管Q2的发射极″e″与基极″b″之间电连接相互并联的第一电容C1、第一电阻R1,第一电容C1、第一电阻R1构成滤波电路,提高第二三极管Q2的抗干扰能力。
参见图4所示,作为本实施例的示意,在第三三极管Q3的发射极″e″与基极″b″之间电连接有并联与第二电容C2相并联的第二电阻R2,第二电容C2、第二电阻R2构成RC滤波电路,提高第三三极管Q3的抗干扰能力
作为本实施例的示意,参见图5所示,还可以但不限于进一步在第三三极管Q3与第二三极管Q2之间串联第一单向二极管D1,使第一单向二极管D1的方向与第一三极管Q1到功率开关管M1的栅极″G″之间的电流方向相同,参见图5所示,第一单向二极管D1的阳极与第三三极管Q3的集电极″c″电连接,阴极与第二三极管Q2的发射极″e″以及功率开关管M1的栅极″G″的共同电连接节点电连接,在图所示电路中,V2e<(V3c-VD1)<(V3e-VD1),其中VD1为第一单向二极管的PN节导通电压,其一般为0.7V,进一步有V2e-V2b<Vpn,进一步确保第二三极管Q2保持关断;并且,采用图5所示的第一单向二极管D1设置,如果当前控制信号为关断控制信号时,第一三极管Q1关断,开关电路102(即第二三极管Q2)导通,第一单向二极管D1还有利于确保功率开关管M1的栅源之间的寄生电容电荷全部通过开关电路102释放之地,阻止电流流入第三三极管Q3,确保功率开关管M1关断的效率,提高电路的稳定性。
作为本实施例的示意,参见图6所示,开关电路102还可以进一步包括第四三极管Q4,第四三极管Q4与第二三极管Q2形成正反馈的电路结构,本实施例选用NPN三极管作为第四三极管Q4为示意,第四三极管Q4的驱动极(即基极″b″)与第二三极管Q2的第二电极(即集电极″c″)电连接,发射极″e″与功率开关管M1的源极″S″共同接地,集电极″c″与第二三极管Q2的基极″b″电连接。
图6所示电路的工作原理是,如果当前的控制信号为关断控制信号时,第二三极管Q2导通,在第二三极管Q2导通后,第四三极管Q4的基极″b″电压被拉高,第四三极管Q4导通,在第四三极管Q4到通后,第二三极管Q2的基极″b″电压被进一步拉低,促进第二三极管Q2的导通,这样第二三极管Q2、第四三极管Q4形成相互促进对方导通效率,使在关断功率开关管M1时,功率开关管M1的栅源两极之间的寄生电容的电量迅速通过第二三极管Q2、第四三极管Q4瞬间泄放至地,试验证明,应用本实施例电路,可以实现功率开关管M1的瞬时关断。
作为本实施例的示意,还可以在第四三极管Q4的基极″b″与发射极″e″之间电连接第三电阻R3、第三电容C3构成的RC滤波电路,以提高第四三极管Q4的抗干扰性。
作为本实施例的示意,参见图7所示,本实施例还可以在第一三极管Q1电连接电源电压的第一电极上电连接一接地的储能电路701,在第一三极管Q1导通前,电源电压对储能电路701进行充电,在第一三极管Q1导通后,使第一三极管Q1电连接电源电压的第一电极(图中的集电极″c″)的电压被拉低,储能电路701对外放电,放电电流通过第一三极管Q1的第一电极流向功率开关管M1的栅极″G″。采用图7所示的电路结构有利于在驱动功率开关管M1导通瞬间,储能电路701能向功率开关管M1提供瞬间大电流驱动,大大提高功率开关管M1的导通效率。
参见图7所示,本实施例的储能电路701可以但不限于由相互并联接地的一瓷片电容C8以及一高容值的电解电容C9组成。
参见图8所示,还可以在第一三极管Q1与储能电路701的连接节点与电源电压之间电连接第二单向二极管D2,第二单向二极管D2的方向与电源电压到功率开关管M1的栅极″G″之间的电流反向相同,第二单向二极管D2用于在储能电路701放电时,阻止电路流进电源电压,确保释放的电流全部流向功率开关管M1的栅极″G″,提高导通瞬间的电流,提高功率开关管M1的导通效率。
作为本发明实施例的示意,参见图9所示,在开关电路102的第一电极、第二电极还还并联有阻抗电路(图中以R8为示意),在应用时,阻抗电路的一端与开关电路的第一电极和功率开关管M1的栅极之间的连接节点共同连接,另一端与开关电路的第二电极、功率开关管M1的源极及接地端共同连接。采用本阻抗电路,使在功率开关管驱动电路无输出时,连接在率开关管M1的源极、栅极之间的电阻R8,确保功率开关管在无控制信号输入时,保持关断状态,有利于降低电路功耗,提高电路的稳定性。
作为本实施例的示意,在功率开关管M1的栅极与本实施例的驱动电路之间的连接节点之间的还串联有一限流电阻R9,R9的阻值根据限流电流的大小设定。
需要说明的是,本发明实施例提供的功率开关管电路的驱动电路不仅适用于驱动当个功率开关管,还可以用于驱动由多个功率开关管构成的功率开关管电路。图10以该功率开关管电路由两个功率开关管构成为示意,但不限于此。
以上所述的实施方式,并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种功率开关管驱动电路,其特征是,包括:
第一三极管,驱动极通过电平转换电路与MCU电连接,第一电极接入电源电压,第二电极与被驱动的功率开关管的栅极电连接,
开关电路,第一电极与所述功率开关管的栅极电连接,第二电极与所述功率开关管的源极以及地共同电连接,
当所述MCU输出的控制信号为用于控制所述功率开关管导通的导通控制信号时,所述第一驱动三极管处于导通状态,所述开关电路处于关断状态,
当所述MCU输出的控制信号为用于控制所述功率开关管关断的关断控制信号时,所述第一驱动三极管处于关断状态,所述开关电路处于导通状态。
2.根据权利要求1所述的功率开关管驱动电路,其特征是,
所述开关电路包括:
第二三极管,驱动极通过电平转换电路与MCU电连接,第一电极与所述功率开关管的栅极电连接,第二电极与所述功率开关管的源极以及地共同电连接
当所述MCU输出的控制信号为所述导通控制信号时,所述第二三极管处于关断状态,
当所述MCU输出的控制信号为所述关断控制信号时,第二三极管处于导通状态。
3.根据权利要求2所述的功率开关管驱动电路,其特征是,
所述第二三极管为PNP三极管,
所述第二三极管的驱动极为基极,第一电极为发射极,第二电极为集电极。
4.根据权利要求3所述的功率开关管驱动电路,其特征是,
在所述第二三极管的发射极与基极之间电连接有:由相互并联的第一电阻、第一电容构成的RC滤波电路。
5.根据权利要求2所述的功率开关管驱动电路,其特征是,还包括:
第三三极管,驱动极与所述开关电路的驱动极电连接,第一电极、第二电极串联在所述第一三极管与所述第三三极管之间,
所述第三三极管的第一电极与所述第一三极管的第二电极电连接,所述第三三极管的第二电极与所述第二三极管的第一电极电连接;
所述第三三极管的第一电极与所述第二三极管的驱动极之间连接有第二电容连接。
6.根据权利要求5所述的功率开关管驱动电路,其特征是,
所述第三三极管为PNP三极管,
所述第三三极管的驱动极为基极,第一电极为发射极,第二电极为集电极。
7.根据权利要求6所述的功率开关管驱动电路,其特征是,
在所述第三三极管的发射极与基极之间电连接有:由相互并联的第二电阻、第二电容构成的RC滤波电路。
8.根据权利要求5所述的功率开关管驱动电路,其特征是,
在所述开关电路与所述功率开关管的栅极的电连接节点、与所述第三三极管的第二电极之间,还串联有第一单向二极管,
所述第一单向二极管的阳极与第三三极管电连接。
9.一种功率开关管驱动方法,其特征是,包括:
向电平转换电路输入用于控制功率开关管导通或关断的控制信号,
所述电平转换电路对所述控制信号进行电平转换,向第一三极管输出电平转换信号,
当所述控制信号为导通控制信号时,所述开关电路处于关断状态,所述第一三极管导通,所述第一三极管驱动所述功率开关管导通;
当所述控制信号为关断控制信号时,所述第一三极管关断,所述开关电路导通,所述功率开关管的栅极与源极之间的电量通过所述开关电路泄放至地,
所述第一三极管的驱动极通过电平转换电路与MCU电连接,第一电极接入电源电压,第二电极与功率开关管的栅极电连接,
所述开关电路的第一电极与所述功率开关管的栅极电连接,第二电极与所述功率开关管的源极以及地共同电连接。
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