CN203859674U - 一种mos管的负压驱动电路及开关电源 - Google Patents
一种mos管的负压驱动电路及开关电源 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203859674U CN203859674U CN201420098345.0U CN201420098345U CN203859674U CN 203859674 U CN203859674 U CN 203859674U CN 201420098345 U CN201420098345 U CN 201420098345U CN 203859674 U CN203859674 U CN 203859674U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- oxide
- semiconductor
- metal
- negative pressure
- 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 - Lifetime
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 95
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 36
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 18
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 14
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
本实用新型涉及驱动电路领域，公开了一种MOS管的负压驱动电路及开关电源，MOS管的负压驱动电路，包括MOS管、控制MOS管开关的驱动信息产生电路，所述驱动信息产生电路的输出端通过负压生成电路与所述MOS管的门极连接。其中，所述负压生成电路包括电容与稳压二极管，所述稳压二极管的正极与MOS管门极连接，所述稳压二极管的负极与驱动信息产生电路的输出端连接，所述电容与所述稳压二极管并联连接。开关电源包括该MOS管的负压驱动电路。实施本实用新型，只需在原有电路中增加两个无源器件：电容与稳压二极管，即可实现MOS管的负压驱动，电路简单方便，实用性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及驱动电路领域，特别涉及一种MOS管的负压驱动电路及开关电源。
背景技术
目前，在开关电源和电机控制电路等各种电路中，通常都会包含MOS(Metal Oxide Semiconductor，半导体金属氧化物)管驱动电路。驱动电路的作用是通过一个低压的信号控制MOS管的通断操作，一般场合下，0V－正电压的驱动即可满足要求，正电压导通MOS管，0V关断MOS管。但是由于MOS管是电压控制器件，输入阻抗很高，容易受到外界的干扰信号而误导通，或者是在MOS管的开关速度快的时候，容易产生MOS管的二次导通，一些要求比较高的场合下，就必须采取负压驱动来防止这些不需要的导通，提高电路的可靠性。
现有技术中需要负压驱动时一般采用的方案是，采用专用驱动芯片，在驱动芯片上供以正、负电压，然后由专用驱动芯片提供MOSFET驱动电压。图1示出了现有技术中一种MOS管负压驱动电路的电路图。如图1所示，负压驱动电路必须由其他电源支路或是辅助电源提供一路单独的负电压供给驱动IC，因此导致电路复杂，成本高，尤其在一些隔离驱动的场合，增加一路独立的供应支路，将导致电路变得更加复杂等等一系列问题。
实用新型内容
本实用新型实施例公开了一种MOS管的负压驱动电路及开关电源，解决了现有技术中为实现MOS管负压驱动时电路复杂、成本高的缺陷，实现了一种简易、方便、可靠的MOS管的负压驱动电路及 开关电源。
本实用新型实施例第一方面公开了MOS管的负压驱动电路，包括：MOS管、控制MOS管开关的驱动信息产生电路，所述驱动信息产生电路的输出端通过负压生成电路与所述MOS管的门极连接。
具体地，所述负压生成电路包括电容与稳压二极管，所述稳压二极管的正极与MOS管门极连接，所述稳压二极管的负极与驱动信息产生电路的输出端连接，所述电容与所述稳压二极管并联连接。
进一步地，所述稳压二极管的击穿电压值的大小决定了在MOS管关断期间时加在所述MOS管的门极和源极之间的负压值的大小；根据所述MOS管关断期间需要的负压值，所述稳压二极管选用击穿电压值大于或等于所述需要的负压值的稳压二极管。
所述驱动信息产生电路的接地端和所述MOS管的接地端源极相连接后连接地线。
具体地，所述驱动信息产生电路可以包括脉冲宽度调制PWM芯片。
本实用新型实施例第二方面公开了一种开关电源，所述开关电源包括本实用新型实施例第一方面公开的MOS管的负压驱动电路。
本实用新型实施例，只需在原有电路中增加两个无源器件，即控制MOS管开关的驱动信息产生电路的输出端增加由电容与稳压二极管并联连接组成的负压生成电路，即可实现MOS管的负压驱动，电路简单方便，实用性高。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中MOS管负压驱动电路的电路图；
图2本实用新型实施例的一种MOS管的负压驱动电路的原理框图；
图3是本实用新型实施例的一种MOS管的负压驱动电路的一种应用场景的电路结构图；
图4是本实用新型实施例的一种MOS管的负压驱动电路的另一种应用场景的电路结构图；
图5是本实用新型实施例的一种开关电源的原理框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例，只需在原有电路中增加两个无源器件，电容与稳压二极管，即可实现MOS管的负压驱动，电路简单方便，实用性高。
请参阅图2，图2是本实用新型实施例的一种MOS管的负压驱动电路的原理框图；
驱动信息产生电路的输出端，输出高低电压控制MOS管的导通与关断，为了保证MOS能够安全可靠地判断，驱动信息产生电路的输出端通过负压生成电路与所述MOS管的门极连接，负压生成电路包括并联连接的电容与稳压二极管。驱动信息产生电路的输出端输出高电平时，电压经过电容加到MOS管的门极，由于MOS管的门极电容以及其他分布参数，在MOS管的门极有电流经过电容，并开始给电容充电，当电容上面的电压值达到稳压二极管的击穿电压时，稳压二极管反向击穿并将电容两端的电压维持在稳压二极管的电压值，稳压二极管的作用是用于钳位电容两端的电压，电容两端维持与驱动 信息产生电路输出端相接的端为高电平，与MOS管门极相接的端为低电平的稳定电压，MOS管门极的电压等于驱动信息产生电路输出的电压减去电容上电压，MOS管导通；当驱动信息产生电路需要关断MOS管时，驱动信息产生电路输出低电平，此时储存在电容上的电压将反向加到MOS管的源极到门极，即加到MOS管的源极的电压为高电平，加到MOS管的门极的电压为低电平，从而实现MOS管的关断，实现了MOS管的门极负压驱动。
本实用新型实施例中，稳压二极管的击穿电压值的大小决定了在MOS管关断期间时加在所述MOS管的门极和源极之间的负压值的大小。在不同的应用场合中，对MOS管在关断期间的关断级别有不同的要求，比如有的电路用负3V电压关断即可，有的电路需要用负5V电压关断等等，通过更换不同型号的具有不同的击穿电压值的稳压二极管即可实现MOS管上关断负电压的等级变化。根据MOS管关断期间需要的负压值，选用击穿电压值大于或等于所述需要的负压值的稳压二极管，例如1N747型号的稳压二极管，其击穿电压值是3.9V，1N752型号的稳压二极管，其击穿电压值是5.5V。因此本实用新型实施例的MOS管的负压驱动电路具有一定的灵活性。
请参阅图3，图3是本实用新型实施例的一种MOS管的负压驱动电路的一种应用场景的电路结构图；如图3所示，电路具体包括：脉冲波输入到脉冲宽度调制PWM芯片U3，PWM芯片U3输出控制MOS管Q3导通关断的控制信号，稳压二极管ZD3正极与MOS管Q3门极相接，负极与PWM芯片U3的输出端相接；电容C3与稳压二极管ZD3直接并联连接；PWM芯片U3的接地端和MOS管Q3的接地端源极相连接后连接地线。该电路的工作过程是这样的：当驱动装置U3输出高电平时，电压经过电容C3加到MOS管Q3的门极，由于Q3的门极电容以及其他分布参数，在Q3的门极有一个电流经过C3，并开始给C3充电，当电容C3上面的电压值达到ZD3的击穿电压时，ZD3反向击穿并将C3两端的电压维持在ZD3的击穿电压值，稳压二极管ZD3的作用是嵌位电容C3两端的电压，电容C3两端维 持与PWM芯片U3输出端相接的端为高电平，与MOS管门极相接的端为低电平的稳定电压，此时，MOS管Q3门极的电压等于PWM芯片U3输出电压减去电容C3上电压即稳压二极管击穿电压，MOS管Q3导通；当脉冲宽度调制PWM芯片U3需要关断MOS管Q3时，则输出低电平，此时储存在C3上的电压将反向加到MOS管的源极到门极，即加到MOS管Q3的源极的电压为高电平，加到MOS管Q3的门极的电压为低电平，从而实现了MOS管Q3的门极负压驱动，关断了MOS管Q3。且因为驱动电压直接经过电容C3耦合到MOS管Q3的门极，而电容C3上电压不能突变的特性，并不会阻碍MOS管Q3门极电压的上升趋势，因此，增加电容C3和稳压二极管ZD3形成的负压生成电路并不会对高速开关的MOS管的开关速度带来影响。
请参阅图4，图4是本实用新型实施例的一种MOS管的负压驱动电路的另一种应用场景的电路结构图；图4的电路是在图3的电路基础上为加强驱动能力在控制信号输出端增加了PNP三极管与NPN三极管的电路，如图4所示，电路具体包括：脉冲波输入到脉冲宽度调制PWM芯片U4，PWM芯片U4输出控制MOS管Q4导通关断的控制信号，PWM芯片U4的输出端与NPN三极管Q1和PNP三极管Q2的基极相接，NPN三极管Q1和PNP三极管Q2的发射极与稳压二极管ZD4的负极相接，稳压二极管ZD4正极与MOS管Q4门极相接，电容C4与稳压二极管ZD4直接并联连接，PWM芯片U4的接地端和MOS管Q4的接地端源极相连接后连接地线。该电路的工作过程是这样的：当PWM芯片U4输出高电平时，电压经过NPN三极管Q1的基极到发射极，形成NPN三极管Q1的基极电流，电压VCC经过NPN三极管Q1加到电容C4左端，随后电压经过C4加到MOS管Q4的门极，由于Q4的门极电容以及其他分布参数，在Q4的门极有一个电流经过C4，并开始给C4充电，当电容C4上面的电压值达到ZD4的击穿电压时，ZD4反向击穿并将C4两端的电压维持在ZD4的击穿电压值，稳压二极管ZD4的作用是嵌位电容C4两端的 电压，C4电容两端维持与Q1和Q2发射极相接的端为高电平，与MOS管Q4门极相接的端为低电平的稳定电压，此时，MOS管Q4门极的电压等于VCC电压减去电容C4上电压即稳压二极管击穿电压，MOS管Q4导通；当PWM芯片U4输出低电平时，C4与Q1和Q2发射极相接的端的电压经过Q2的发射极加到基极并通过PWM芯片U4接入到地GND，产生PNP三极管Q2的基极电流，C4的电压反向加到MOS管Q4的源极到门极，即加到MOS管Q4的源极的电压为高电平，加到MOS管Q4的门极的电压为低电平，从而实现了MOS管Q4的门极负压驱动，关断了MOS管Q4。
如图5所示，图5是本实用新型实施例的一种开关电源的原理框图。图5所示的开关电源可应用于新能源汽车的车载开关电源上，当然开关电源的应用场景很广泛，如各种电子、电器设备领域，汽车电源、程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等等，本实用新型不作限定。如图5所示，该开关电源500包括MOS管的负压驱动电路501和其他电路502，其中MOS管的负压驱动电路501为图1所示的电路。
进一步地，开关电源500的结构可以采用半桥类电路或者全桥类电路，也可以是现有的其他电路结构，这些电路结构采用的是现有技术的常用设计，在此不进行赘述。
本实用新型通过采用上述简单的电路结构，实现了MOS管安全可靠地关断，电路结构简单，成本较低，将本实用新型大功率MOS管驱动电路应用于开关电源和电子设备中，可以增加电路的可靠性，实用性高。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
Claims (7)
1.一种MOS管的负压驱动电路，包括MOS管、控制MOS管开关的驱动信息产生电路，其特征在于：所述驱动信息产生电路的输出端通过负压生成电路与所述MOS管的门极连接。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于：所述负压生成电路包括电容与稳压二极管，所述稳压二极管的正极与MOS管门极连接，所述稳压二极管的负极与驱动信息产生电路的输出端连接，所述电容与所述稳压二极管并联连接。
3.如权利要求2所述的电路，其特征在于：所述稳压二极管的击穿电压值的大小决定了在MOS管关断期间时加在所述MOS管的门极和源极之间的负压值的大小；根据所述MOS管关断期间需要的负压值，所述稳压二极管选用击穿电压值大于或等于所述需要的负压值的稳压二极管。
4.如权利要求1所述的电路，其特征在于：所述驱动信息产生电路的接地端和所述MOS管的接地端源极相连接后连接地线。
5.如权利要求1-4任一项所述的电路，其特征在于：所述驱动信息产生电路包括脉冲宽度调制PWM芯片。
6.一种开关电源，其特征在于：所述开关电源包括如权利要求1-5任一项所述的MOS管的负压驱动电路。
7.如权利要求6所述的开关电源，其特征在于，所述开关电源结构是半桥类电路或者全桥类电路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420098345.0U CN203859674U (zh) | 2014-03-05 | 2014-03-05 | 一种mos管的负压驱动电路及开关电源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420098345.0U CN203859674U (zh) | 2014-03-05 | 2014-03-05 | 一种mos管的负压驱动电路及开关电源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203859674U true CN203859674U (zh) | 2014-10-01 |
Family
ID=51609509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420098345.0U Expired - Lifetime CN203859674U (zh) | 2014-03-05 | 2014-03-05 | 一种mos管的负压驱动电路及开关电源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203859674U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104953859A (zh) * | 2015-07-06 | 2015-09-30 | 深圳东科半导体有限公司 | 一种同步二极管 |
| CN105896941A (zh) * | 2016-05-16 | 2016-08-24 | 上海新时达电气股份有限公司 | 一种能产生负压的自举驱动电路 |
| CN106452024A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-02-22 | 深圳市能隙科技有限公司 | 开关电源及单电源供电的负压驱动电路 |
| WO2021012223A1 (zh) * | 2019-07-24 | 2021-01-28 | 深圳欣锐科技股份有限公司 | 桥式碳化硅场效应管驱动电路 |
-
2014
- 2014-03-05 CN CN201420098345.0U patent/CN203859674U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104953859A (zh) * | 2015-07-06 | 2015-09-30 | 深圳东科半导体有限公司 | 一种同步二极管 |
| CN105896941A (zh) * | 2016-05-16 | 2016-08-24 | 上海新时达电气股份有限公司 | 一种能产生负压的自举驱动电路 |
| CN105896941B (zh) * | 2016-05-16 | 2018-09-21 | 上海新时达电气股份有限公司 | 一种能产生负压的自举驱动电路 |
| CN106452024A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-02-22 | 深圳市能隙科技有限公司 | 开关电源及单电源供电的负压驱动电路 |
| WO2021012223A1 (zh) * | 2019-07-24 | 2021-01-28 | 深圳欣锐科技股份有限公司 | 桥式碳化硅场效应管驱动电路 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102969912B (zh) | 控制和驱动电路及方法 | |
| CN205725436U (zh) | 栅极驱动电路以及包括栅极驱动电路的桥电路 | |
| CN103414354B (zh) | 功率开关器件脉冲变压器隔离驱动电路 | |
| CN103178694B (zh) | 绝缘栅双极晶体管门极驱动推挽电路 | |
| CN203406604U (zh) | Igbt过流保护电路和变流装置 | |
| CN203859674U (zh) | 一种mos管的负压驱动电路及开关电源 | |
| CN103199677A (zh) | 单路隔离型mosfet驱动电路 | |
| US10886912B2 (en) | Gate circuit and gate drive circuit for power semiconductor switch | |
| CN202798435U (zh) | 高性能低成本igbt负压自举驱动电路 | |
| CN105493398A (zh) | 绝缘单极性晶体管栅极驱动器 | |
| CN109450418A (zh) | 一种带开关控制单元的igbt隔离驱动电路及其控制方法 | |
| CN108649936B (zh) | 一种磁隔离驱动的脉宽调制与解调电路 | |
| CN213402826U (zh) | 一种复合功率开关及开关电源 | |
| CN207070035U (zh) | 氮化镓高电子迁移率晶体管的漏极调制电路 | |
| CN203574623U (zh) | 一种igbt驱动电路 | |
| CN201937456U (zh) | 一种mos管驱动电路 | |
| CN106603055A (zh) | 一种功率开关管的驱动电路及开关电源 | |
| CN203368305U (zh) | Igbt模块功率开关的驱动电路 | |
| CN104617780A (zh) | 副边有源箝位电路及正激变换器 | |
| CN101483426B (zh) | 输出驱动电路 | |
| CN208299680U (zh) | 一种用于高压充电电源逆变回路主开关igbt的驱动电路 | |
| CN209250479U (zh) | 一种增强型mosfet驱动电路及车载直流电源转换装置 | |
| CN205666809U (zh) | Igbt驱动保护电路 | |
| CN100464488C (zh) | 电源电路 | |
| CN203896238U (zh) | 直流马达驱动电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Nanshan District Xueyuan Road in Shenzhen city of Guangdong province 518055 No. 1001 Nanshan Chi Park C1 building 14 floor Patentee after: SHINRY TECHNOLOGIES Co.,Ltd. Address before: 518055 Guangdong city of Shenzhen province Nanshan District Xili town honghualing industrial district A4 building six floor, East Wing Patentee before: SHINRY TECHNOLOGIES Co.,Ltd. |
|
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20141001 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |