CN207732630U - 一种驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种驱动电路，所述驱动电路与待驱动的MOS管相连，所述驱动电路包括第一芯片、第一变压器、第一MOS管、第一电阻、第二电阻、第一电容、第一二极管和稳压管，当待驱动的MOS管的控制信号为下降沿时，第一变压器的二次侧会感应出反向电动势，使得第一MOS管导通，进而加快待驱动的MOS管的放电，实现待驱动的MOS管在关断时，第一MOS管迅速导通，拉低待驱动的MOS管的驱动电压，减小待驱动的MOS管的关断损耗，避免待驱动的MOS管由于关断过快产生振荡，防止待驱动的上下MOS管直通。

Description

一种驱动电路

技术领域

本实用新型涉及开关电源领域，尤其涉及一种驱动电路。

背景技术

在技术日益进步的今天，高频开关电源中为了减小体积，提高功率密度，其功率MOS管的开关速度已提高至一秒几十万次，高频的开关速度导致MOS管的开关损耗急剧升高，目前成熟应用的LLC拓扑已经可以实现MOS管的零损耗导通，但是由于MOS管本身的寄生电容，导致MOS管关断时产生损耗、MOS管关断时产生振荡，上下桥臂驱动被干扰后上下管直通，MOS管会瞬间损坏。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种高频开关电源的MOS管的驱动电路，加快MOS管关断速度降低关断损耗，限制死区振荡，防止上下管直通。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种驱动电路，所述驱动电路与待驱动的MOS管相连，包括第一芯片、第一变压器、第一MOS管、第一电阻、第二电阻、第一电容、第一二极管和稳压管；

所述第一芯片与第一变压器的一次侧相连；

第一变压器的二次侧的一端通过第一电阻分别与第一MOS管的漏极和待驱动的MOS管的栅极相连；

第一MOS管的栅极通过第二电阻与第一变压器的二次侧的另一端相连，第一MOS管的源极通过第一二极管与第一变压器的二次侧的另一端相连；

待驱动的MOS管的源极通过稳压管与第一二极管的正极相连，所述第一电容和稳压管并联连接。

进一步的，第一MOS管的导通电压值与稳压管的稳压值成正相关。

进一步的，还包括第二电容，所述第二电容的一端与第一芯片相连，所述第二电容的另一端与第一变压器的一次侧相连。

进一步的，还包括第三电阻和第三电容，所述第三电阻的一端与待驱动的MOS管的栅极相连，第三电阻的另一端与第三电容的一端相连，所述第三电容的另一端与第一二极管的正极相连。

进一步的，还包括第四电阻，第四电阻的一端与待驱动的MOS管的栅极相连，第四电阻的另一端与稳压管的负极相连。

本实用新型的有益效果在于：当待驱动的MOS管的控制信号为高电平时，待驱动的MOS管导通，因稳压管的缘故，第一电容充电后无放电回路，第一电容的两端电压为一恒定值；当待驱动的MOS管的控制信号为低电平时，待驱动的MOS管截止，待驱动的MOS管的栅极和源极的电压差被钳位为所述的恒定值；当待驱动的MOS管的控制信号为下降沿时，第一变压器的二次侧会感应出反向电动势，由于第一二极管的方向限制，在第一MOS管导通前，所述反向电动势没有放电回路，所述反向电动势会越来越高，直至第一MOS管导通，进而加快待驱动的MOS管的放电，实现待驱动的MOS管在关断时，第一MOS管迅速导通，拉低待驱动的MOS管的驱动电压，减小待驱动的MOS管的关断损耗，避免待驱动的MOS管由于关断过快产生振荡，防止待驱动的上下MOS管直通。

附图说明

图1为根据本实用新型的一种驱动电路的实施例示意图；

标号说明：

U1、第一芯片；T1、第一变压器；Q1、第一MOS管；R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；R4、第四电阻；C4、第一电容；C1、第二电容；C3、第三电容；D1、第一二极管；Z4、稳压管。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本实用新型最关键的构思在于：在常用的隔离驱动变压器电路中增加一个下拉MOS管，通过驱动变压器产生的正负电压，实现待驱动的MOS管在关断时，下拉MOS管迅速导通，拉低待驱动的MOS管的驱动电压，减小待驱动的MOS管的关断损耗，避免待驱动的MOS管由于关断过快产生振荡。

请参照图1，一种驱动电路，所述驱动电路与待驱动的MOS管相连，其特征在于，所述驱动电路包括第一芯片U1、第一变压器T1、第一MOS管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C4、第一二极管D1和稳压管Z4；

所述第一芯片U1与第一变压器T1的一次侧相连；

所述第一变压器T1的二次侧的一端通过第一电阻R1分别与第一MOS管Q1的漏极和待驱动的MOS管的栅极相连；

所述第一MOS管Q1的栅极通过第二电阻R2与第一变压器T1的二次侧的另一端相连，第一MOS管Q1的源极通过第一二极管D1与第一变压器T1的二次侧的另一端相连；

所述待驱动的MOS管的源极通过稳压管Z4与第一二极管D1的正极相连，第一二极管D1的负极与第一变压器T1的二次侧的另一端相连，所述第一电容C4和稳压管Z4并联连接。

当待驱动的MOS管的控制信号为高电平时，待驱动的MOS管导通，因稳压管的缘故，第一电容充电后无放电回路，第一电容的两端电压为一恒定值；当待驱动的MOS管的控制信号为低电平时，待驱动的MOS管截止，待驱动的MOS管的栅极和源极的电压差被钳位为所述的恒定值；当待驱动的MOS管的控制信号为下降沿时，第一变压器的二次侧会感应出反向电动势，由于第一二极管的方向限制，在第一MOS管导通前，所述反向电动势没有放电回路，所述反向电动势会越来越高，直至第一MOS管导通，进而加快待驱动的MOS管的放电，实现待驱动的MOS管在关断时，第一MOS管迅速导通，拉低待驱动的MOS管的驱动电压，减小待驱动的MOS管的关断损耗。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：当待驱动的MOS管的控制信号为高电平时，待驱动的MOS管导通，因稳压管的缘故，第一电容充电后无放电回路，第一电容的两端电压为一恒定值；当待驱动的MOS管的控制信号为低电平时，待驱动的MOS管截止，待驱动的MOS管的栅极和源极的电压差被钳位为所述的恒定值；当待驱动的MOS管的控制信号为下降沿时，第一变压器的二次侧会感应出反向电动势，由于第一二极管的方向限制，在第一MOS管导通前，所述反向电动势没有放电回路，所述反向电动势会越来越高，直至第一MOS管导通，进而加快待驱动的MOS管的放电，实现待驱动的MOS管在关断时，第一MOS管迅速导通，拉低待驱动的MOS管的驱动电压，减小待驱动的MOS管的关断损耗，避免待驱动的MOS管由于关断过快产生振荡，防止待驱动的上下MOS管直通。

进一步的，所述第一MOS管Q1的导通电压值与稳压管Z4的稳压值成正相关。

由上述描述可知，选用第一MOS管的导通电压值与稳压管的稳压值成正相关，第一MOS管就会更容易被导通，若第一变压器的二次侧会感应出反向电动势的值超过稳压值与导通电压值之间的差值时，则第一MOS管就会被导通。

进一步的，还包括第二电容C1，所述第二电容C1的一端与第一芯片U1相连，所述第二电容C1的另一端与第一变压器T1的一次侧相连。

由上述描述可知，第二电容用于阻止直流而让交流通过第一变压器。

进一步的，还包括第三电阻C3和第三电容R3，所述第三电阻R3的一端与待驱动的MOS管的栅极相连，所述第三电阻R3的另一端与第三电容C3的一端相连，所述第三电容C3的另一端与第一二极管D1的正极相连。

由上述描述可知，第三电阻和第三电容为待驱动的MOS管的吸收阻容，用于吸收和消耗电路断开时感性负载产生的自感电动势，可防止过电压造成的负载绝缘击穿。

进一步的，还包括第四电阻R4，所述第四电阻R4的一端与待驱动的MOS管的栅极相连，所述第四电阻R4的另一端与稳压管Z4的负极相连。

由上述描述可知，第四电阻为待驱动的MOS管的跨接电阻。

请参照图1，本实用新型的实施例一为：

一种驱动电路，所述驱动电路与待驱动的MOS管相连，其特征在于，所述驱动电路包括第一芯片U1、第一变压器T1、第一MOS管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C4、第一二极管D1和稳压管Z4；

所述第一芯片U1与第一变压器T1的一次侧相连；

所述第一变压器T1的二次侧的一端通过第一电阻R1分别与第一MOS管Q1的漏极和待驱动的MOS管的栅极相连；

所述第一MOS管Q1的栅极通过第二电阻R2与第一变压器T1的二次侧的另一端相连，第一MOS管Q1的源极通过第一二极管D1与第一变压器T1的二次侧的另一端相连；

所述待驱动的MOS管的源极通过稳压管Z4与第一二极管D1的正极相连，第一二极管D1的负极与第一变压器T1的二次侧的另一端相连，所述第一电容C4和稳压管Z4并联连接。

当待驱动的MOS管的控制信号DRV_DOWN为高电平时，待驱动的MOS管导通，因稳压管的缘故，第一电容充电后无放电回路，第一电容的两端电压为一恒定值；当DRV_DOWN为低电平时，待驱动的MOS管截止，待驱动的MOS管的栅极和源极的电压差被钳位为所述的恒定值；当DRV_DOWN为下降沿时，第一变压器的二次侧会感应出反向电动势，由于第一二极管的方向限制，在第一MOS管导通前，所述反向电动势没有放电回路，所述反向电动势会越来越高，直至第一MOS管导通，进而加快待驱动的MOS管的放电，实现待驱动的MOS管在关断时，第一MOS管迅速导通，拉低待驱动的MOS管的驱动电压，减小待驱动的MOS管的关断损耗。

所述第一MOS管Q1的导通电压值与稳压管Z4的稳压值成正相关。

本实施例中，稳压管Z4的稳压值选用2.7V，则第一MOS管Q1的导通电压值为2V，当DRV_DOWN为下降沿时，第一变压器的二次侧会感应出反向电动势，所述反向电动势高于0.7V，即可导通第一MOS管Q1，因此，当驱动变压器的二次侧或者待驱动的MOS管由于寄生参数出现高于1V以上的振荡时，第一MOS管Q1可迅速导通，将残余能量释放，因此待驱动的MOS管的驱动关断振荡幅值被限制在1V左右。

还包括第二电容C1，所述第二电容C1的一端与第一芯片U1相连，所述第二电容C1的另一端与第一变压器T1的一次侧相连，第二电容用于阻止直流而让交流通过第一变压器。

还包括第三电阻C3和第三电容R3，所述第三电阻R3的一端与待驱动的MOS管的栅极相连，所述第三电阻R3的另一端与第三电容C3的一端相连，所述第三电容C3的另一端与第一二极管D1的正极相连，第三电阻和第三电容为待驱动的MOS管的吸收阻容，用于吸收和消耗电路断开时感性负载产生的自感电动势，可防止过电压造成的负载绝缘击穿。

还包括第四电阻R4，所述第四电阻R4的一端与待驱动的MOS管的栅极相连，所述第四电阻R4的另一端与稳压管Z4的负极相连，第四电阻为待驱动的MOS管的跨接电阻。

综上所述，本实用新型提供的一种驱动电路，当待驱动的MOS管的控制信号为高电平时，待驱动的MOS管导通，因稳压管的缘故，第一电容充电后无放电回路，第一电容的两端电压为一恒定值；当待驱动的MOS管的控制信号为低电平时，待驱动的MOS管截止，待驱动的MOS管的栅极和源极的电压差被钳位为所述的恒定值；当待驱动的MOS管的控制信号为下降沿时，第一变压器的二次侧会感应出反向电动势，由于第一二极管的方向限制，在第一MOS管导通前，所述反向电动势没有放电回路，所述反向电动势会越来越高，直至第一MOS管导通，进而加快待驱动的MOS管的放电，实现待驱动的MOS管在关断时，第一MOS管迅速导通，拉低待驱动的MOS管的驱动电压，减小待驱动的MOS管的关断损耗，避免待驱动的MOS管由于关断过快产生振荡，防止待驱动的上下MOS管直通。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种驱动电路，所述驱动电路与待驱动的MOS管相连，其特征在于，所述驱动电路包括第一芯片、第一变压器、第一MOS管、第一电阻、第二电阻、第一电容、第一二极管和稳压管；

所述第一芯片与第一变压器的一次侧相连；

所述第一变压器的二次侧的一端通过第一电阻分别与第一MOS管的漏极和待驱动的MOS管的栅极相连；

所述第一MOS管的栅极通过第二电阻与第一变压器的二次侧的另一端相连，第一MOS管的源极通过第一二极管与第一变压器的二次侧的另一端相连；

所述待驱动的MOS管的源极通过稳压管与第一二极管的正极相连，第一二极管的负极与第一变压器的二次侧的另一端相连，所述第一电容和稳压管并联连接。

2.根据权利要求1所述的一种驱动电路，其特征在于，所述第一MOS管的导通电压值与稳压管的稳压值成正相关。

3.根据权利要求1所述的一种驱动电路，其特征在于，还包括第二电容，所述第二电容的一端与第一芯片相连，所述第二电容的另一端与第一变压器的一次侧相连。

4.根据权利要求1所述的一种驱动电路，其特征在于，还包括第三电阻和第三电容，所述第三电阻的一端与待驱动的MOS管的栅极相连，第三电阻的另一端与第三电容的一端相连，所述第三电容的另一端与第一二极管的正极相连。

5.根据权利要求1所述的一种驱动电路，其特征在于，还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与待驱动的MOS管的栅极相连，所述第四电阻的另一端与稳压管的负极相连。