CN112953490A - 一种可编程的驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可编程的驱动电路，包括两个驱动放大器和一个模拟开关；两个驱动放大器的第一输出端分别连接模拟开关的两个输入端，两个驱动放大器的第二输出端分别连接有多个逻辑电路输入端，模拟开关多个输出端分别连接有多个逻辑电路输入端，逻辑电路输出端连接有MOSFET开关管的栅极，多个MOSFET开关管依次串联，相邻的MOSFET开关管源极和漏极连接，其中两个MOSFET开关管之间连接有信号输入正VIN+，信号输入正VIN+相对位置的两个MOSFET开关管之间接保护地。能够满足在线编程的驱动功能，实现MOSFET开关管的逻辑电路的在线重构功能。

Description

一种可编程的驱动电路
技术领域
本发明属于驱动电路领域，涉及一种可编程的驱动电路。
背景技术
针对电源内部MOSFET采用在线重构技术可以大幅提高电源系统的可靠性。它是一种非常高效、构造简单的方法。那么对电源MOSFET在线重构电路的驱动技术显得非常关键，需要具有智能控制可编程的特点，而现有的驱动技术通常都是为了具体的MOSFET构造而预设好的驱动电路，无法满足在线编程的驱动功能，不能满足电源内部MOSFET在线重构的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种可编程的驱动电路，能够满足在线编程的驱动功能，实现MOSFET开关管的逻辑电路的在线重构功能。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种可编程的驱动电路，包括两个驱动放大器和一个模拟开关；
两个驱动放大器的第一输出端分别连接模拟开关的两个输入端，两个驱动放大器的第二输出端分别连接有多个逻辑电路输入端，模拟开关多个输出端分别连接有多个逻辑电路输入端，逻辑电路输出端连接有MOSFET开关管的栅极，多个MOSFET开关管依次串联，相邻的MOSFET开关管源极和漏极连接，其中两个MOSFET开关管之间连接有信号输入正VIN+，信号输入正VIN+相对位置的两个MOSFET开关管之间接保护地；
逻辑电路包括二极管V8和二极管V14，二极管V8正极连接驱动放大器的第二输出端，二极管V8负极串联有电阻R10后依次连接电阻R15的一端、三极管V10的发射极、电阻R12的一端和MOSFET开关管的栅极，二极管V4并联在电阻R10两端，二极管V4负极连接二极管V8负极，三极管V10的基极连接电阻R15的另一端，三极管V10的集电极依次连接电阻R12的另一端和MOSFET开关管的源极；
二极管V14正极连接模拟开关的其中一个输出端，二极管V14负极依次连接电阻R20的一端和三极管V12的基极，电阻R20的另一端分别连接保护地和三极管V12的发射极，三极管V12的集电极通过电阻R18连接三极管V10的基极。
优选的，MOSFET开关管的总数量至少为四个。
优选的，驱动放大器的型号为HRD4425。
优选的，模拟开关的型号为C4053。
优选的，三极管V10的型号为3CR10G。
优选的，三极管V12的型号为3DK10H。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过输入相应的逻辑控制信号及PWM信号，然后经过驱动放大器对PWM信号放大、逻辑处理后，驱动逻辑电路中的多个MOSFET开关管工作，根据不同的逻辑控制信号及PWM信号，实现MOSFET开关管不同的状态改变，实现MOSFET开关管的逻辑电路在线重构功能。使得在宇航、深空探测、高轨卫星、核电站等需要高可靠性、长寿命工作且故障后无法进行更换器件的应用环境中，电源能够实现对故障的隔离并确保继续可靠工作。
附图说明
图1为本发明的电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
如图1所示，为本发明所述的可编程的驱动电路，包括两个驱动放大器和一个模拟开关。
两个驱动放大器的第一输出端分别连接模拟开关的两个输入端，其中一个驱动放大器的第一输出端向模拟开关输出PWM-A/B信号，另一个驱动放大器的第一输出端向模拟开关输出PWM-C/D信号；两个驱动放大器的第二输出端分别连接有多个逻辑电路输入端，模拟开关多个输出端分别连接有多个逻辑电路输入端，模拟开关每个输出端输出不同的PWM信号。
逻辑电路输出端连接有MOSFET开关管的栅极，多个MOSFET开关管依次串联，相邻的MOSFET开关管源极和漏极连接，其中两个MOSFET开关管之间连接有信号输入正VIN+，信号输入正VIN+相对位置的两个MOSFET开关管之间接保护地；
逻辑电路包括二极管V8和二极管V14，二极管V8正极连接驱动放大器的第二输出端，二极管V8负极串联有电阻R10后依次连接电阻R15的一端、三极管V10的发射极、电阻R12的一端和MOSFET开关管的栅极，二极管V4并联在电阻R10两端，二极管V4负极连接二极管V8负极，三极管V10的基极连接电阻R15的另一端，三极管V10的集电极依次连接电阻R12的另一端和MOSFET开关管的源极；
二极管V14正极连接模拟开关的其中一个输出端，二极管V14负极依次连接电阻R20的一端和三极管V12的基极，电阻R20的另一端分别连接保护地和三极管V12的发射极，三极管V12的集电极通过电阻R18连接三极管V10的基极。
MOSFET开关管的总数量至少为四个，每个MOSFET开关管均连接有一个逻辑电路。
驱动放大器的型号为华芯微公司生产的HRD4425，模拟开关的型号为C4053，三极管V10的型号为3CR10G，三极管V12的型号为3DK10H。
下面以图1中左半边电路为例对电路工作原理进行说明，PWM信号PWM-A/B由FPGA提供，采用驱动放大器将PWM进行驱动放大，该驱动放大器输出两路PWM信号，其中一个信号PWM-A/B与输入信号同相，用于直接驱动MOSFET开关管Q2和MOSFET开关管Q4，另外一个信号与输入信号反相，经过模拟开关输出至PWMA或者PWMB。当模拟开关输出PWMA时，如果PWM-A/B为高电平时，PWMA为低电平，三极管V10、V12、V21和V25不导通，MOSFET开关管Q2和MOSFET开关管Q4均导通；如果PWM-A/B为低电平时，PWMA为高电平，三极管V10和V12导通，V21和V25不导通，MOSFET开关管Q2关断，由于二极管V19的存在，MOSFET开关管Q4的GS两端电荷几乎保持不变，MOSFET开关管Q4仍然导通，故MOSFET开关管Q2工作在开关状态，MOSFET开关管Q4处于常通状态。同理，当模拟开关输出PWMB时，MOSFET开关管Q4工作在开关状态，MOSFET开关管Q2处于常通状态。模拟开关根据FPGA发出的信号(A2)选择将输入信号输出至PWMA或者PWMB。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可编程的驱动电路，其特征在于，包括两个驱动放大器和一个模拟开关；
两个驱动放大器的第一输出端分别连接模拟开关的两个输入端，两个驱动放大器的第二输出端分别连接有多个逻辑电路输入端，模拟开关多个输出端分别连接有多个逻辑电路输入端，逻辑电路输出端连接有MOSFET开关管的栅极，多个MOSFET开关管依次串联，相邻的MOSFET开关管源极和漏极连接，其中两个MOSFET开关管之间连接有信号输入正VIN+，信号输入正VIN+相对位置的两个MOSFET开关管之间接保护地；
逻辑电路包括二极管V8和二极管V14，二极管V8正极连接驱动放大器的第二输出端，二极管V8负极串联有电阻R10后依次连接电阻R15的一端、三极管V10的发射极、电阻R12的一端和MOSFET开关管的栅极，二极管V4并联在电阻R10两端，二极管V4负极连接二极管V8负极，三极管V10的基极连接电阻R15的另一端，三极管V10的集电极依次连接电阻R12的另一端和MOSFET开关管的源极；
二极管V14正极连接模拟开关的其中一个输出端，二极管V14负极依次连接电阻R20的一端和三极管V12的基极，电阻R20的另一端分别连接保护地和三极管V12的发射极，三极管V12的集电极通过电阻R18连接三极管V10的基极。
2.根据权利要求1所述的可编程的驱动电路，其特征在于，MOSFET开关管的总数量至少为四个。
3.根据权利要求1所述的可编程的驱动电路，其特征在于，驱动放大器的型号为HRD4425。
4.根据权利要求1所述的可编程的驱动电路，其特征在于，模拟开关的型号为C4053。
5.根据权利要求1所述的可编程的驱动电路，其特征在于，三极管V10的型号为3CR10G。
6.根据权利要求1所述的可编程的驱动电路，其特征在于，三极管V12的型号为3DK10H。
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