CN203219266U - 一种高压串联mos管驱动电路 - Google Patents
一种高压串联mos管驱动电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203219266U CN203219266U CN 201320211421 CN201320211421U CN203219266U CN 203219266 U CN203219266 U CN 203219266U CN 201320211421 CN201320211421 CN 201320211421 CN 201320211421 U CN201320211421 U CN 201320211421U CN 203219266 U CN203219266 U CN 203219266U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- oxide
- semiconductor
- metal
- voltage stabilizing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种高压串联MOS管驱动电路，包括变压器，MOS管、保护电路、整流电路、稳压储能电路、限流电路和开关电路；稳压储能电路的第一端连接电源端，其第二端连接限流电路的第一端；保护电路的第一端连接电源端和变压器的初级绕组的一端；变压器的初级绕组的另一端连接保护电路的第二端和MOS管的漏极，其次级绕组连接整流电路；MOS管的栅极连接限流电路的第二端，其源极连接限流电路的第三端和开关电路的第一端；通过稳压储能电路控制MOS管工作在完全导通或截止状态，降低驱动芯片的成本；由限流电路实现MOS管源极的电压钳位，避免MOS管被损坏且稳定了开关电路的电压，提高电路效率，保证MOS管工作在安全区域。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种高压串联MOS管驱动电路。
背景技术
传统的开关电源串联MOS管电路中，MOS管驱动电路采用专用的驱动芯片来控制高压MOS管的栅极，使MOS管导通或截止。但是该驱动芯片成本较高，技术复杂，对半导体的高压工艺要求较高，导致产品失效率较高。
因而现有技术还有待改进和提高。
实用新型内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种高压串联MOS管驱动电路，以解决现有驱动芯片成本高，可靠性低的问题。
为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：
一种高压串联MOS管驱动电路，其包括：变压器，MOS管，
用于消除尖峰电压的保护电路；
用于对变压器输出的电流进行整流的整流电路；
用于稳压并存储电能，控制MOS管导通或截止的稳压储能电路；
用于保护MOS管并进行电压钳位的限流电路；
用于控制MOS管与地连接或断开的开关电路；
所述稳压储能电路的第一端连接电源端，稳压储能电路的第二端连接限流电路的第一端，稳压储能电路的第三端接地；所述保护电路的第一端连接电源端和变压器的初级绕组的一端；所述变压器的初级绕组的另一端连接保护电路的第二端和MOS管的漏极，变压器的次级绕组连接整流电路；所述MOS管的栅极连接限流电路的第二端，MOS管的源极连接限流电路的第三端和开关电路的第一端；所述开关电路的第二端接地。
所述的高压串联MOS管驱动电路，其中，所述稳压储能电路包括第一电阻、第一稳压二极管和第一电容；所述第一电阻的一端连接电源端；第一电阻的另一端通过第一电容接地、还连接第一稳压二极管的负极和限流电路的第一端；所述第一稳压二极管的正极接地。
所述的高压串联MOS管驱动电路，其中，所述限流电路包括第二电阻和第二稳压二极管；所述第二电阻的一端连接第一电阻的另一端和第一稳压二极管的负极，第二电阻的另一端连接MOS管的栅极和第二稳压二极管的负极；所述第二稳压二极管的正极连接MOS管的源极和开关电路的第一端。
所述的高压串联MOS管驱动电路，其中，所述稳压储能电路包括电阻组、电容组以及稳压二极管组；所述电阻组的输入端连接电源端，电阻组的输出端连接电容组的输入端和稳压二极管组的输入端，电阻组的输出端还连接限流电路的第一端；所述电容组的输出端和稳压二极管组的输出端均接地；
所述电阻组包括多个串联的电阻，所述电容组包括多个串联的电容，稳压二极管组包括多个串联的稳压二极管；所述电阻、稳压二极管和电容的个数相同。
所述的高压串联MOS管驱动电路，其中，所述MOS管为高压NMOS管。
所述的高压串联MOS管驱动电路，其中，所述第一电容为陶瓷电容或薄膜电容。
所述的高压串联MOS管驱动电路，其中，所述第一电容的容值为20pF~100pF。
相较于现有技术，本实用新型提供的一种高压串联MOS管驱动电路，包括变压器，MOS管、保护电路、整流电路、稳压储能电路、限流电路和开关电路；通过稳压储能电路代替现有的驱动芯片控制MOS管工作在完全导通或完全截止的状态，降低了驱动芯片的成本且关断速度快；由限流电路实现MOS管源极的电压钳位，避免MOS管被损坏且稳定了开关电路的电压，提高了电路的效率，保证MOS管工作在安全区域。
附图说明
图1为本实用新型提供的高压串联MOS管驱动电路一较佳实施例的电路图。
图2为本实用新型提供的高压串联MOS管驱动电路另一较佳实施例的电路图。
具体实施方式
本实用新型提供一种高压串联MOS管驱动电路，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1，本实用新型提供的高压串联MOS管驱动电路，适用于开关电源串联高压MOSFET电路中，其包括变压器T1、MOS管Q1、稳压储能电路100、限流电路20、开关电路30、保护电路40和整流电路50。所述稳压储能电路100的第一端 
连接电源端Vdc，其第二端
连接限流电路20的第一端
，其第三端
接地；所述保护电路40的第一端
连接电源端Vdc和变压器T1的初级绕组的一端；所述变压器T1的初级绕组的另一端连接保护电路40的第二端
和MOS管Q1的漏极，变压器T1的次级绕组连接整流电路50；所述MOS管Q1的栅极连接限流电路20的第二端
，MOS管Q1的源极连接限流电路20的第三端和开关电路30的第一端；所述开关电路30的第二端
接地。所述电源端Vdc输入高电压，电压值为500V~1000V左右。
所述保护电路40用于消除变压器T1漏感引起的尖峰电压。整流电路50用于对变压器T1输出的电流进行整流。当整流电路50采用反激整流时，保护电路40采用吸收电路；当整流电路50采用正激整流时，保护电路40采用退磁电路。
所述开关电路30用于控制MOS管Q1与地连接或断开。在具体实施时，开关电路30为PWM电源控制电路和功率电路，PWM电源控制电路生成一PWM（pulse width modulation，脉冲宽度调制）信号输入功率电路中MOS管的栅极，PWM信号为周期脉冲信号，能周期性控制该MOS管不断地进行导通和或截止。相应地，当MOS管导通时相当于开关电路闭合，MOS管Q1的源极与地之间连接。当MOS管截止时相当于开关电路打开，MOS管Q1的源极与地断开连接。
所述稳压储能电路100用于稳压并存储电能，控制MOS管Q1导通或截止；其包括第一电阻R1、第一稳压二极管ZD1和第一电容C1。所述第一电阻R1的一端连接电源端Vdc；第一电阻R1的另一端通过第一电容C1接地、还连接第一稳压二极管ZD1的负极和限流电路20的第一端
；所述第一稳压二极管ZD1的正极接地。电源端Vdc输入直流高压通过第一电阻R1对第一电容C1充电，直至达到第一稳压二极管ZD1所设定的电压Vzd。第一稳压二极管ZD1对第一电容C1起保护作用。第一电容C1充满电后会根据开关电路30的开闭情况输出相应的电压至MOS管Q1的栅极。
基于电源端输入的是高电压，为了确保储能效果，防止高压串联MOS管驱动电路中的电子器件被烧损，所述第一电阻R1能耐高压；所述第一电容C1采用陶瓷电容或薄膜电容，其能耐高压、高频特性好、阻抗低、适用于高压的开关电源的高压串联MOS管驱动电路。结合充电时间长短和PWM信号的周期，较优地设置第一电容C1的容值为20pF~100pF；这个容值范围既能确保在开关电路工作前完成充电，还能保证为MOS管的栅极提供充足的控制电压，避免出现开关电路闭合时间较长时第一电容C1供电不足的问题。
为了保证开关电路能实现电压钳位，结合稳压储能电路100输出的电压为高电压，所述MOS管Q1采用高压NMOS管。
所述限流电路20用于保护MOS管Q1并进行电压钳位；其包括第二电阻R2和第二稳压二极管ZD2。所述第二电阻R2的一端连接第一电阻R1的另一端和第一稳压二极管ZD1的负极，第二电阻R2的另一端连接MOS管Q1的栅极和第二稳压二极管ZD2的负极；所述第二稳压二极管ZD2的正极连接MOS管Q1的源极和开关电路30的第一端
。所述第二电阻R2用于限流驱动，保证输入MOS管Q1栅极的电压不会烧坏MOS管Q1，同时控制MOS管Q1导通或截止。所述第二稳压二极管ZD2用于钳位，当开关电路30打开时，限制MOS管Q1源极电压的上升幅度，保证MOS管Q1源极电压稳定在一定数值内，实现电压钳位。
请继续参阅图1，本实施例提供的高压串联MOS管驱动电路的工作原理如下：
1、电源端Vdc输入直流高压通过第一电阻R1对第一电容C1充电，充满后的电压为Vzd，即稳压储能电路输出电压为Vzd。电压Vzd的大小由第一稳压二极管ZD1的性能决定。
2、当开关电路闭合时，MOS管Q1的源极与地连接。第一电容C1存储的电能快速为MOS管Q1的栅极充电，使MOS管Q1完全导通；同时，第二稳压二极管ZD2确保MOS管Q1的栅极电压处于工作范围内，不会损坏MOS管Q1。
3、当开关电路打开时，MOS管Q1的源极断开与地之间的连接。由于MOS管Q1的源极电压不断升高，相对于稳压储能电路保持输出的电压Vzd，MOS管Q1的Vgs逐渐小于MOS管Q1的开启电压Vgs，使MOS管Q1完全关断，则MOS管Q1的源极电压保持为Vzd-Vgs，从而保证开关电路30上的最高电压保持为Vzd-Vgs，实现电压钳位。
第一电容C1存储的电能快速为MOS管Q1的栅极充电，使MOS管Q1完全导通；同时，第二稳压二极管ZD2确保MOS管Q1的栅极电压处于工作范围内，不会损坏MOS管Q1。
在具体实施时，为了保证上述高压串联MOS管驱动电路能适用于相应的额定参数，本实用新型还提供高压串联MOS管驱动电路的另一实施例，请参阅图2，本实施例根据不同的封装形式对稳压储能电路内部结构进行了适应调整，其余电路及连接关系与上述实施例一相同。所述稳压储能电路100′包括电阻组101、电容组102以及稳压二极管组103；所述电阻组101的输入端a连接电源端Vdc，电阻组101的输出端b连接电容组102的输入端c和稳压二极管组103的输入端e，电阻组101的输出端b还连接限流电路20的第一端
；所述电容组102的输出端d和稳压二极管组103的输出端f均接地。
其中，所述电阻组101包括多个串联的电阻，如图2所示的电阻R1′、电阻R2′、……、电阻Rn′。所述电容组102包括多个串联的电容，如图2所示的电容C1′、电容C2′、……、电容Cn′。稳压二极管组103包括多个串联的稳压二极管，如图2所示的稳压二极管ZD1′、稳压二极管ZD2′、……、稳压二极管ZDn′。所述电阻、稳压二极管和电容的个数相同，可根据实际需要调整，其中n为整数。电阻R1′的一端（即为电阻组101的输入端a）连接电源端Vdc，电阻R1′的另一端连接电阻R2′，电阻Rn′的一端连接电阻Rn-1′，电阻Rn′的另一端（即为电阻组101的输出端b）连接限流电路20中第二电阻R2的一端。电容C1′的一端（即为电容组102的输入端c）连接电阻Rn′的另一端，电容C1′的另一端连接电容C2′，电容Cn′的一端连接电容Cn-1′，电容Cn′的另一端（即为电容组102的输出端d）接地。稳压二极管ZD1′的负极（即为稳压二极管组103的输入端e）连接电阻Rn′的另一端和电容C1′的一端，稳压二极管ZD1′的正极连接稳压二极管ZD2′的负极，稳压二极管ZDn′的正极（即为稳压二极管组103的输出端f）接地。需要注意的是，电容组102的容值，即多个串联电容的容值应与实施例一中第一电容C1的容值大小相同。本实施例中其他电路的连接关系及其内部电路结构与实施例相同，在此不作赘述。
综上所述，本实用新型提供的一种高压串联MOS管驱动电路，通过稳压储能电路代替现有的驱动芯片，降低了驱动芯片的成本；在开关电路闭合时，第一电容为MOS管的栅极快速充电使MOS管完全导通，此时由第二稳压二极管进行MOS管保护；在开关电路打开时，MOS管的源极电压升高使其栅极电压达到开启电压，实现MOS管完全截止，使MOS管Q1的源极电压保持为一稳定电压实现电压钳位；避免了电压翻转时产生毛刺影响电路的性能，以及避免MOS管被损坏且稳定了开关电路的电压，提高了电路的效率，保证MOS管工作在安全区域。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种高压串联MOS管驱动电路，其特征在于，包括：变压器，MOS管，
用于消除尖峰电压的保护电路；
用于对变压器输出的电流进行整流的整流电路；
用于稳压并存储电能，控制MOS管导通或截止的稳压储能电路；
用于保护MOS管并进行电压钳位的限流电路；
用于控制MOS管与地连接或断开的开关电路；
所述稳压储能电路的第一端连接电源端，稳压储能电路的第二端连接限流电路的第一端，稳压储能电路的第三端接地；所述保护电路的第一端连接电源端和变压器的初级绕组的一端；所述变压器的初级绕组的另一端连接保护电路的第二端和MOS管的漏极，变压器的次级绕组连接整流电路；所述MOS管的栅极连接限流电路的第二端，MOS管的源极连接限流电路的第三端和开关电路的第一端；所述开关电路的第二端接地。
2.根据权利要求1所述的高压串联MOS管驱动电路，其特征在于，所述稳压储能电路包括第一电阻、第一稳压二极管和第一电容；所述第一电阻的一端连接电源端；第一电阻的另一端通过第一电容接地、还连接第一稳压二极管的负极和限流电路的第一端；所述第一稳压二极管的正极接地。
3.根据权利要求2所述的高压串联MOS管驱动电路，其特征在于，所述限流电路包括第二电阻和第二稳压二极管；所述第二电阻的一端连接第一电阻的另一端和第一稳压二极管的负极，第二电阻的另一端连接MOS管的栅极和第二稳压二极管的负极；所述第二稳压二极管的正极连接MOS管的源极和开关电路的第一端。
4.根据权利要求1所述的高压串联MOS管驱动电路，其特征在于，所述稳压储能电路包括电阻组、电容组以及稳压二极管组；所述电阻组的输入端连接电源端，电阻组的输出端连接电容组的输入端和稳压二极管组的输入端，电阻组的输出端还连接限流电路的第一端；所述电容组的输出端和稳压二极管组的输出端均接地；
所述电阻组包括多个串联的电阻，所述电容组包括多个串联的电容，稳压二极管组包括多个串联的稳压二极管；所述电阻、稳压二极管和电容的个数相同。
5.根据权利要求1所述的高压串联MOS管驱动电路，其特征在于，所述MOS管为高压NMOS管。
6.根据权利要求2或4所述的高压串联MOS管驱动电路，其特征在于，所述第一电容为陶瓷电容或薄膜电容。
7.根据权利要求6所述的高压串联MOS管驱动电路，其特征在于，所述第一电容的容值为20pF~100pF。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320211421 CN203219266U (zh) | 2013-04-24 | 2013-04-24 | 一种高压串联mos管驱动电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320211421 CN203219266U (zh) | 2013-04-24 | 2013-04-24 | 一种高压串联mos管驱动电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203219266U true CN203219266U (zh) | 2013-09-25 |
Family
ID=49208767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201320211421 Expired - Fee Related CN203219266U (zh) | 2013-04-24 | 2013-04-24 | 一种高压串联mos管驱动电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203219266U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106787703A (zh) * | 2017-01-17 | 2017-05-31 | 广州万宝电子科技有限公司 | 一种耐高输入电压的非隔离降压电路 |
| CN110289607A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-09-27 | 深圳市中创工业互联网有限公司 | 一种热插拔保护电路及方法 |
| CN111614258A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-09-01 | 任守华 | 基于mos管串联放电的高压发生器 |
| CN113341192A (zh) * | 2020-03-02 | 2021-09-03 | 圣邦微电子（北京）股份有限公司 | 电流检测电路 |
-
2013
- 2013-04-24 CN CN 201320211421 patent/CN203219266U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106787703A (zh) * | 2017-01-17 | 2017-05-31 | 广州万宝电子科技有限公司 | 一种耐高输入电压的非隔离降压电路 |
| CN110289607A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-09-27 | 深圳市中创工业互联网有限公司 | 一种热插拔保护电路及方法 |
| CN113341192A (zh) * | 2020-03-02 | 2021-09-03 | 圣邦微电子（北京）股份有限公司 | 电流检测电路 |
| CN113341192B (zh) * | 2020-03-02 | 2023-10-13 | 圣邦微电子（北京）股份有限公司 | 电流检测电路 |
| CN111614258A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-09-01 | 任守华 | 基于mos管串联放电的高压发生器 |
| CN111614258B (zh) * | 2020-06-16 | 2021-08-17 | 任守华 | 基于mos管串联放电的高压发生器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102035378A (zh) | 具有正负脉冲输出的全固态高压电源 | |
| CN203278782U (zh) | 一种高频低功率mosfet的驱动及保护电路 | |
| CN103633820A (zh) | 一种igbt并联均流电路 | |
| CN203219266U (zh) | 一种高压串联mos管驱动电路 | |
| CN203574534U (zh) | 一种浪涌电流抑制电路 | |
| CN203313043U (zh) | 一种高频mosfet的负压驱动电路 | |
| CN103944361A (zh) | 一种大功率抗干扰的场效应管高速驱动电路 | |
| CN203942450U (zh) | 反激变换器的软开关电路 | |
| CN203387396U (zh) | 一种可用于高频条件的igbt逆变器缓冲电路 | |
| CN203933358U (zh) | 一种用于高频低压系统的场效应管驱动电路 | |
| CN202135057U (zh) | 一种半桥三电平直流变换器 | |
| CN201910735U (zh) | 一种抑制显示器开关电源开机瞬间冲击电流电路 | |
| CN203193540U (zh) | 一种脉冲变压器漏感能量回收及缓冲电路 | |
| CN105406701A (zh) | Igbt过压保护电路及方法 | |
| CN207766147U (zh) | 一种反向开关晶体管触发电路及脉冲等离子电源 | |
| CN203086324U (zh) | 一种小功率脉冲变压器的mosfet驱动及保护电路 | |
| CN203368100U (zh) | 一种不间断电源装置 | |
| CN203251083U (zh) | 包含可控开关的灭弧装置 | |
| CN203608071U (zh) | 一种igbt并联均流电路 | |
| CN205847063U (zh) | 一种基于电容充放电的软开关电路拓扑 | |
| CN203617897U (zh) | 一种功率开关管的保护及缓冲电路 | |
| CN201134792Y (zh) | 大功率mos管驱动电路 | |
| CN103199702B (zh) | 一种软开关准谐振电路及其控制策略 | |
| CN204290694U (zh) | 低损耗电压转换电路 | |
| CN110138192A (zh) | 一种开关电源低边有源钳位电路及其控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130925 Termination date: 20150424 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |