CN204316804U - 一种新型栅极驱动系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型栅极驱动系统，主要由驱动芯片M，与驱动芯片M相连接的驱动电路，以及与驱动芯片M相连接的自举电路组成；所述自举电路由场效应管MOS，一端与场效应管MOS的源极相连接、另一端接地的电阻R5，正极与场效应管MOS的源极相连接、负极与驱动芯片M的INP管脚相连接的极性电容C6，负极与场效应管MOS的栅极相连接、正极经电阻R1后与场效应管MOS的漏极相连接的极性电容C1组成。本实用新型整体结构非常简单，其制作和使用非常方便。同时，本实用新型的启动时间仅为传统栅极驱动电路启动时间的1/4，其启动时间极短。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种LED驱动电路，具体是指一种新型栅极驱动系统。
背景技术
目前，由于LED灯具有能耗低、使用寿命长以及安全环保等特点，其已经成为了人们生活照明的主流产品之一。由于LED灯不同于传统的白炽灯，因此其需要由专用的驱动电路来进行驱动。然而，当前人们广泛使用的栅极驱动电路由于其设计结构的不合理性，导致了目前栅极驱动电路存在能耗较高、电流噪音较大以及启动时间较长等缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服目前栅极驱动电路存在的能耗较高、电流噪音较大以及启动时间较长的缺陷，提供一种结构设计合理，能有效降低能耗和电流噪音，明显缩短启动时间的一种新型栅极驱动系统。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种新型栅极驱动系统，主要由驱动芯片M，与驱动芯片M相连接的驱动电路，以及与驱动芯片M相连接的自举电路组成；所述自举电路由场效应管MOS，一端与场效应管MOS的源极相连接、另一端接地的电阻R5，正极与场效应管MOS的源极相连接、负极与驱动芯片M的INP管脚相连接的极性电容C6，负极与场效应管MOS的栅极相连接、正极经电阻R1后与场效应管MOS的漏极相连接的极性电容C1，与极性电容C1相并联的电阻R2，正极与极性电容C1的正极相连接、负极与场效应管MOS的源极相连接的极性电容C5，以及一端与极性电容C5的正极相连接、另一端接地的电阻R4组成；所述场效应管MOS的漏极还与驱动芯片M的VCC管脚相连接。同时，在驱动芯片M的TD管脚与驱动电路之间还串接有光束激发式逻辑放大电路；所述的光束激发式逻辑放大电路主要由功率放大器P1，与非门IC1，与非门IC2，与非门IC3，负极与功率放大器P1的正极输入端相连接、正极经光二极管D5后接地的极性电容C7，一端与极性电容C7的正极相连接、另一端经二极管D6后接地的电阻R6，正极与电阻R6和二极管D6的连接点相连接、负极接地的极性电容C9，一端与与非门IC1的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P1的正极输入端相连接的电阻R7，串接在功率放大器P1的负极输入端与输出端之间的电阻R8，一端与与非门IC1的输出端相连接、另一端与与非门IC3的负极输入端相连接的电阻R9，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极与与非门IC3的负极输入端相连接的电容C8，以及一端与极性电容C9的正极相连接、另一端与与非门IC2的负极输入端相连接的电阻R10组成；所述与非门IC1的正极输入端与功率放大器P1的负极输入端相连接，其输出端与与非门IC2的正极输入端相连接；与非门IC3的正极输入端与功率放大器P1的输出端相连接，其输出端与驱动电路相连接；功率放大器P1的正极输入端与驱动芯片M的TD管脚相连接。
进一步地，所述驱动电路由变压器T，串接于驱动芯片M的VCC管脚与BOOST管脚之间的二极管D1，串接于驱动芯片M的BOOST管脚与TG管脚之间的电容C2，串接于驱动芯片M的TG管脚与TS管脚之间的电阻R3，以及基极与驱动芯片M的TG管脚相连接、集电极顺次经电容C3和电容C4后接地、而发射极与与非门IC3的输出端相连接的晶体管Q1组成；所述变压器T的原边线圈的同名端与电容C3和电容C4的连接点相连接，其非同名端则与晶体管Q1的发射极相连接后接地；同时，晶体管Q1的发射极还与驱动芯片M的TS管脚相连接，所述变压器T的副边线圈上设有抽头Y1和抽头Y2。
为确保本实用新型的使用效果，所述驱动芯片M优先由LTC4440A集成芯片来实现。
本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本实用新型整体结构非常简单，其制作和使用非常方便。
（2）本实用新型的启动时间仅为传统栅极驱动电路启动时间的1/4，其启动时间极短。
（3）本实用新型采用自举电路来为驱动芯片提供控制信号，因此具有很高的输入阻抗，能确保整个电路的性能稳定。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，本实用新型主要由驱动芯片M，与驱动芯片M相连接的驱动电路，以及与驱动芯片M相连接的自举电路，以及串接在驱动芯片M的TD管脚与驱动电路之间的光束激发式逻辑放大电路组成。
所述自举电路由场效应管MOS、极性电容C1、极性电容C5、极性电容C6、电阻R1、电阻R2、电阻R4和电阻R5组成。连接时，电阻R5的一端与场效应管MOS的源极相连接，其另一端接地；极性电容C6的正极与场效应管MOS的源极相连接，其负极与驱动芯片M的INP管脚相连接；极性电容C1的负极与场效应管MOS的栅极相连接，其正极经电阻R1后与场效应管MOS的漏极相连接，而电阻R2则与极性电容C1相并联。
所述极性电容C5的正极与极性电容C1的正极相连接，其负极与场效应管MOS的源极相连接。而电阻R4的一端与极性电容C5的正极相连接，其另一端接地。
为确保场效应管MOS和驱动芯片M的正常工作，因此该场效应管MOS的漏极还与驱动芯片M的VCC管脚相连接，且该驱动芯片M的VCC管脚需要外接+12V的电源。
为确保使用效果，该驱动芯片M优先采用凌力尔特公司生产的高频率 N 沟道 MOSFET 栅极驱动芯片，即LTC4440A集成芯片来实现。该驱动芯片M的特点是能以高达 80V 的输入电压工作，且能在高达 100V 瞬态时可连续工作。
所述的光束激发式逻辑放大电路主要由功率放大器P1，与非门IC1，与非门IC2，与非门IC3，负极与功率放大器P1的正极输入端相连接、正极经光二极管D5后接地的极性电容C7，一端与极性电容C7的正极相连接、另一端经二极管D6后接地的电阻R6，正极与电阻R6和二极管D6的连接点相连接、负极接地的极性电容C9，一端与与非门IC1的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P1的正极输入端相连接的电阻R7，串接在功率放大器P1的负极输入端与输出端之间的电阻R8，一端与与非门IC1的输出端相连接、另一端与与非门IC3的负极输入端相连接的电阻R9，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极与与非门IC3的负极输入端相连接的电容C8，以及一端与极性电容C9的正极相连接、另一端与与非门IC2的负极输入端相连接的电阻R10组成。
同时，该与非门IC1的正极输入端与功率放大器P1的负极输入端相连接，其输出端与与非门IC2的正极输入端相连接；与非门IC3的正极输入端与功率放大器P1的输出端相连接，其输出端与驱动电路相连接；功率放大器P1的正极输入端与驱动芯片M的TD管脚相连接。
所述的驱动电路则由变压器T、二极管D1、电容C2、电阻R3、电容C3、电容C4及晶体管Q1组成。连接时，二极管D1的P极与驱动芯片M的VCC管脚相连接，其N极则与驱动芯片M的BOOST管脚相连接。电容C2的正极与驱动芯片M的BOOST管脚相连接，其负极则与驱动芯片M的TG管脚相连接。为确保驱动芯片M的正常运行，其VCC端需要外接+12V的电压。
电阻R3为分压电阻，其串接于驱动芯片M的TG管脚与TS管脚之间。而晶体管Q1的基极则与驱动芯片M的TG管脚相连接，其集电极顺次经电容C3和电容C4后接地，其发射极则与与非门IC3的输出端相连接。同时，该晶体管Q1的集电极还需要外接+6V的直流电压，以确保晶体管Q1拥有足够的偏置电压来驱动其自身导通。
为确保使用效果，所述电容C2、电容C3和电容C4均采用贴片电容来实现。所述变压器T用于将外部的+6V直流电压进行变压处理后输出给外部的场效应管。
该变压器T的原边线圈的同名端与电容C3和电容C4的连接点相连接，其非同名端则与晶体管Q1的发射极相连接后接地。同时，晶体管Q1的发射极还与驱动芯片M的TS管脚相连接，所述变压器T的副边线圈上设有抽头Y1和抽头Y2。
变压器T的副边线圈的同名端、抽头Y1、抽头Y2和副边线圈的非同名端一起作为本实用新型的输出端。根据实际的情况，用户可以只选用这四个输出端的任意一个或几个端口使用即可。
如上所述，便可以很好的实现本实用新型。
Claims (3)
1.一种新型栅极驱动系统，主要由驱动芯片M，与驱动芯片M相连接的驱动电路，以及与驱动芯片M相连接的自举电路组成；所述自举电路由场效应管MOS，一端与场效应管MOS的源极相连接、另一端接地的电阻R5，正极与场效应管MOS的源极相连接、负极与驱动芯片M的INP管脚相连接的极性电容C6，负极与场效应管MOS的栅极相连接、正极经电阻R1后与场效应管MOS的漏极相连接的极性电容C1，与极性电容C1相并联的电阻R2，正极与极性电容C1的正极相连接、负极与场效应管MOS的源极相连接的极性电容C5，以及一端与极性电容C5的正极相连接、另一端接地的电阻R4组成；所述场效应管MOS的漏极还与驱动芯片M的VCC管脚相连接，其特征在于，在驱动芯片M的TD管脚与驱动电路之间还串接有光束激发式逻辑放大电路；所述的光束激发式逻辑放大电路主要由功率放大器P1，与非门IC1，与非门IC2，与非门IC3，负极与功率放大器P1的正极输入端相连接、正极经光二极管D5后接地的极性电容C7，一端与极性电容C7的正极相连接、另一端经二极管D6后接地的电阻R6，正极与电阻R6和二极管D6的连接点相连接、负极接地的极性电容C9，一端与与非门IC1的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P1的正极输入端相连接的电阻R7，串接在功率放大器P1的负极输入端与输出端之间的电阻R8，一端与与非门IC1的输出端相连接、另一端与与非门IC3的负极输入端相连接的电阻R9，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极与与非门IC3的负极输入端相连接的电容C8，以及一端与极性电容C9的正极相连接、另一端与与非门IC2的负极输入端相连接的电阻R10组成；所述与非门IC1的正极输入端与功率放大器P1的负极输入端相连接，其输出端与与非门IC2的正极输入端相连接；与非门IC3的正极输入端与功率放大器P1的输出端相连接，其输出端与驱动电路相连接；功率放大器P1的正极输入端与驱动芯片M的TD管脚相连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型栅极驱动系统，其特征在于，所述驱动电路由变压器T，串接于驱动芯片M的VCC管脚与BOOST管脚之间的二极管D1，串接于驱动芯片M的BOOST管脚与TG管脚之间的电容C2，串接于驱动芯片M的TG管脚与TS管脚之间的电阻R3，以及基极与驱动芯片M的TG管脚相连接、集电极顺次经电容C3和电容C4后接地、而发射极与与非门IC3的输出端相连接的晶体管Q1组成；所述变压器T的原边线圈的同名端与电容C3和电容C4的连接点相连接，其非同名端则与晶体管Q1的发射极相连接后接地；同时，晶体管Q1的发射极还与驱动芯片M的TS管脚相连接，所述变压器T的副边线圈上设有抽头Y1和抽头Y2。
3.根据权利要求2所述的一种新型栅极驱动系统，其特征在于，所述驱动芯片M为LTC4440A集成芯片。
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