CN203734516U

CN203734516U - 一种mosfet隔离驱动电路

Info

Publication number: CN203734516U
Application number: CN201420109712.2U
Authority: CN
Inventors: 郑再平; 李建明; 黄玉平; 郑继贵; 周寿明; 高建华
Original assignee: China Academy of Launch Vehicle Technology CALT; Beijing Research Institute of Precise Mechatronic Controls
Current assignee: China Academy of Launch Vehicle Technology CALT; Beijing Research Institute of Precise Mechatronic Controls
Priority date: 2014-03-12
Filing date: 2014-03-12
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2024-03-12

Abstract

本实用新型涉及一种功率驱动电路，具体公开一种MOSFET隔离驱动电路，它包括输入电路、光耦和驱动电路；输入电路与光耦连接，光耦与驱动电路连接。本实用新型具有强弱电隔离功能、防栅极过压保护功能、负压关断功能，提高了MOSFET功率管的运行可靠性。

Description

一种MOSFET隔离驱动电路

技术领域

本实用新型涉及一种功率驱动电路，具体涉及一种MOSFET隔离驱动电路。

背景技术

随着磁性材料、电力电子器件和数字处理器技术的发展，高性能电机与现代控制技术相结合，使机电伺服技术迅速崛起，快速向中大功率级别发展。功率器件的应用越来越广泛，功率器件的可靠性成为机电伺服技术发展的基础。

在以往的小功率驱动控制中，电压、电流及其变化率均不大，电磁环境比较好，驱动电路中不设计隔离电路，仍能正常工作，性能满足使用要求。但随着机电伺服系统向中大功率级别的快速发展，母线电压从几伏、几十伏上升到几百伏，电流也从毫安级上升到百安级，电压、电流变化率也越来越大，系统的电磁环境越来越恶劣。

现有技术中的小功率MOSFET驱动电路无隔离电路、栅极无过压保护功能。在小功率应用场合，MOSFET功率管运行可靠，未出现故障，但随着机电伺服系统功率级别越来越高，电压、电流、电压变化率、电流变化率都越来越大，电磁环境非常恶劣，以往简单的驱动电路已经不能确保MOSFET功率管可靠运行，需要开发适合中大功率MOSFET的驱动电路。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有强弱电隔离功能、防栅极过压保护功能、负压关断功能的高可靠的MOSFET隔离驱动电路。

为解决上述技术问题，本实用新型所提供的技术方案为：

一种MOSFET隔离驱动电路，它包括输入电路、光耦和驱动电路；输入电路与光耦连接，光耦与驱动电路连接；输入电路由第三电阻和第四电阻组成，第三电阻和第四电阻串联，第三电阻的另一端与信号输入端连接，第四电阻的另一端与控制地连接；光耦的第2引脚与第三电阻和第四电阻的串联点相连接，光耦的第3引脚、第1引脚、第4引脚均分别接控制地。

所述的驱动电路包括第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第一稳压管、第二稳压管和第三稳压管，第一电容的一端与光耦的第8引脚连接，另一端与光耦的第5引脚连接，电阻的一端与光耦的第8引脚连接，另一端与功率地连接，光耦的第5引脚与电源供电端连接，第二电容的一端与功率地连接，另一端与电源供电端连接，第一稳压管的负极与功率地连接，第一稳压管的正极与电源供电端连接，第二电阻的一端分别与光耦的第7引脚和第6引脚连接，第二电阻的另一端与第二稳压管的正极连接，第二稳压管的负极与第三稳压管的负极连接，驱动输出端与第二稳压管的正极连接，第三稳压管的正极与功率地连接。

所述的第二电容为电解电容，其负极与功率地连接，正极与电源供电端连接。

本实用新型的有益技术效果在于：

（1）本实用新型所提供的一种MOSFET隔离驱动电路通过在驱动电路上采用光耦隔离电路实现了控制器的强弱电隔离，阻止功率主回路对控制电路的传导干扰；

（2）通过在光耦Vcc和Vee间并联RCD电路，实现了负压关断功能，提高了开关管的关断速度，增强驱动电路的抗干扰能力，防止误导通，并且只采用一路电源就实现了正压驱动和负压关断功能，相比以往的双电源供电节省了一路电源。

（3）通过在MOSFET功率管栅源极间并联两个反向串联稳压管，可使电压尖峰快速从稳压管流向地，防止栅极过电压损坏。

附图说明

图1为本实用新型所提供的一种MOSFET隔离驱动电路的电路图。

图中：R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，C1.第一电容，C2.第二电容，D1.第一稳压管，D2.第二稳压管，D3.第三稳压管，1.光耦，2.控制地，3.电源供电端，4.驱动输出端，5.功率地，6.信号输入端。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型所提供的一种MOSFET隔离驱动电路包括输入电路、光耦1和驱动电路。输入电路与光耦1连接，光耦1与驱动电路连接；输入电路由第三电阻R3和第四电阻R4组成，第三电阻R3和第四电阻R4串联，第三电阻R3的另一端与信号输入端6连接，第四电阻R4的另一端与控制地2连接；光耦1的第2引脚与第三电阻R3和第四电阻R4的串联点相连接，光耦1的第3引脚、第1引脚、第4引脚均分别接控制地2。

驱动电路包括第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第一稳压管D1、第二稳压管D2和第三稳压管D3。第一电容C1为玻璃釉电容，它的一端与光耦1的第8引脚连接，另一端与光耦1的第5引脚连接。电阻R1的一端与光耦1的第8引脚连接，另一端与功率地5连接。光耦1的第5引脚与电源供电端3连接。第二电容C2为电解电容，它的负极与功率地5连接，正极与电源供电端3连接。第一稳压管D1的负极与功率地5连接，第一稳压管D1的正极与电源供电端3连接，第二电阻R2的一端分别与光耦1的第7引脚和第6引脚连接，第二电阻R2的另一端与第二稳压管D2的正极连接，第二稳压管D2的负极与第三稳压管D3的负极连接，驱动输出端与第二稳压管D2的正极连接，第三稳压管D3的正极与功率地5连接。

本实用新型的工作过程为：MOSFET并联在本实用新型所提供的MOSFET隔离驱动电路的驱动输出端4和功率地5上。电源供电端3提供电压恒定的直流电压，值为20V。信号输入端6通过第三电阻R3向光耦1的第2引脚输入高电平时，在第7引脚输出最大幅值为20V的电压信号，并经过两个反接+15V稳压管第二稳压管D2和第三稳压管D3稳压，形成幅值恒为+15V的驱动电压。当光耦1第2引脚输入低电平时，第7引脚输出为零，第8引脚的输出电压通过驱动电路的处理产生-5V的驱动电压，以提高MOSFET的关断速度，增强驱动电路的抗干扰能力，防止误导通。驱动脉冲信号经过光耦1隔离后变为+15V开通、-5V截止的驱动信号。该驱动信号加载在MOSFET上，从而实现了安全可靠、可适用于中大功率的MOSFET隔离驱动电路。

Claims

1.一种MOSFET隔离驱动电路，其特征在于：它包括输入电路、光耦（1）和驱动电路；输入电路与光耦（1）连接，光耦（1）与驱动电路连接；输入电路由第三电阻（R3）和第四电阻（R4）组成，第三电阻（R3）和第四电阻（R4）串联，第三电阻（R3）的另一端与信号输入端（6）连接，第四电阻（R4）的另一端与控制地（2）连接；光耦（1）的第2引脚与第三电阻（R3）和第四电阻（R4）的串联点相连接，光耦（1）的第3引脚、第1引脚、第4引脚均分别接控制地（2）。

2.根据权利要求1所述的一种MOSFET隔离驱动电路，其特征在于：所述的驱动电路包括第一电容（C1）、第二电容（C2）、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第一稳压管（D1）、第二稳压管（D2）和第三稳压管（D3），第一电容（C1）的一端与光耦（1）的第8引脚连接，另一端与光耦（1）的第5引脚连接，电阻（R1）的一端与光耦（1）的第8引脚连接，另一端与功率地（5）连接，光耦（1）的第5引脚与电源供电端（3）连接，第二电容（C2）的一端与功率地（5）连接，另一端与电源供电端（3）连接，第一稳压管（D1）的负极与功率地（5）连接，第一稳压管（D1）的正极与电源供电端（3）连接，第二电阻（R2）的一端分别与光耦（1）的第7引脚和第6引脚连接，第二电阻（R2）的另一端与第二稳压管（D2）的正极连接，第二稳压管（D2）的负极与第三稳压管（D3）的负极连接，驱动输出端与第二稳压管（D2）的正极连接，第三稳压管（D3）的正极与功率地（5）连接。

3.根据权利要求2所述的一种MOSFET隔离驱动电路，其特征在于：所述的第二电容（C2）为电解电容，其负极与功率地（5）连接，正极与电源供电端（3）连接。