CN208890772U - 用于氮化镓功率管栅极脉冲的调制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了用于氮化镓功率管栅极脉冲的调制电路，包括脉冲调制信号通过电阻R1后接入逻辑与非门IC1，在通过电阻R2将信号传送到二极管D1中，在通过二极管D1将信号传递至单刀双掷模拟开关IC2中，电阻R3与单刀双掷模拟开关IC2并联，一端接入单刀双掷模拟开关IC2的IN脚，另一端与单刀双掷模拟开关IC2的GND脚和NO脚连接，所述单刀双掷模拟开关IC2的NC脚与电阻R5和电阻R6串联，通过电阻R5进行栅压调节。脉冲调制信号经电阻R1，再经逻辑门非门IC1，经二极管D1到模拟单刀双掷开关IC2。其中电阻R3是为了让输入为高电平时，由电阻R3给IC2的IN脚保持一个负压电平用，实现器件IC2的IN脚高低电平转换。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种脉冲调制电路，具体涉及用于氮化镓功率管栅极脉冲的调制电路。
背景技术
随着科学技术的发展和器件工艺的进步，氮化镓功率管以其优异的性能得到了越来越广泛的应用。氮化镓功率管一般工作在AB类，因其输出功率较常规的硅功率管有很大的提高，静态工作电流也相应的增大了。为了进一步的提高效率和减少脉冲外的噪声干扰，一般会采用对氮化镓功率管漏极电源进行同步脉冲调制的设计方法。由于氮化镓功放管的漏极电压高，电流大。TTL信号已经不能直接驱动漏极的MOSFET开关管。一般的驱动芯片达不到这样的高电压和大电流驱动能力。当前采用两个功率电阻分压来实现MOSFET的控制，好处是电路简单，不足就是功率电阻体积大，电路整体效率低、上升下降沿受电阻功率所限。因此，迫切需要一种低功耗MOSFET开关管驱动电路的设计实现方法。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是传统的氮化镓功率管脉冲调制电路大多使用漏极调制，在漏极调制电路中,氮化镓功率管漏极电压较低时容易造成电路潜在不稳定，若调制时间太快时(几十纳秒量级的脉宽调制下)，电路的潜在不稳定可能导致氮化镓功率管或大功率调制开关管瞬间损坏，目的在于提供用于氮化镓功率管栅极脉冲的调制电路，解决上述的问题。
本实用新型通过下述技术方案实现：
用于氮化镓功率管栅极脉冲的调制电路，包括脉冲调制信号通过电阻R1后接入逻辑与非门IC1，在通过电阻R2将信号传送到二极管D1中，在通过二极管D1将信号传递至单刀双掷模拟开关IC2中，电阻R3与单刀双掷模拟开关IC2并联，一端接入单刀双掷模拟开关IC2的IN脚，另一端与单刀双掷模拟开关IC2的GND脚和NO脚连接，所述单刀双掷模拟开关IC2的NC脚与电阻R5和电阻R6串联，通过电阻R5进行栅压调节。脉冲调制信号经电阻R1，再经逻辑门非门IC1，经二极管D1到模拟单刀双掷开关IC2。其中电阻R3是为了让输入为高电平时，由电阻R3给IC2的IN脚保持一个负压电平用，实现器件IC2的IN脚高低电平转换。器件IC2是一个模拟开关，它的输出(COM)脚只与NO脚和NC脚有关，只要设置好两个脚的电压(氮化镓的栅极是负压)，将NO脚或NC脚，一个设为工作时的负压，另一个设置为关断时的负压，则IC2的COM脚就会随R1端的变化而相应变化，只要选好器件的实际工作参数即可实现脉宽为几十纳秒的氮化镓功率管栅极脉冲调制。因采取栅极控制(而栅极控制时，漏极电压可以一直不变)，所以减少了氮化镓功率管的漏压在低电压区的潜在不稳定，保证了开关管以及氮化镓功率管不致损坏。
进一步地，所述单刀双掷模拟开关IC2的COM脚与电容C1串联，所述电容C1一端接入单刀双掷模拟开关IC2中，另一端接地。所述单刀双掷模拟开关IC2的COM脚进行脉冲调制输出。利用与电容C1串联，在导通时，COM脚同时进行脉冲调制输出和向电容C1进行充电，在电容C1充满电后，电容C1接地导通，脉冲调制输出停止。
进一步地，所述电阻R3与电阻R5和电阻R6构成一条支路并串联，该支路上还设置有电容C2，所述电阻R3一端与单刀双掷模拟开关IC2的IN脚连接，另一端与电容C2连接，所述电容C2还与电阻R5连接，所述电阻R6一端与电阻R5连接，另一端接地。所述电容R5为滑动电阻，通过电阻R5和电容C2的调节，能够进行栅压调节，改变电压。
进一步地，所述二极管D1为稳压二极管，其维持恒定电压为4.7V。此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件.在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很小的数值，在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定，稳压二极管是根据击穿电压来分档的，因为这种特性，稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用，其稳压电压为4.7V。
本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本实用新型用于氮化镓功率管栅极脉冲的调制电路，能够将调制电路的电压进行稳固，保护电路不会被瞬时损坏；
2、本实用新型用于氮化镓功率管栅极脉冲的调制电路，采取栅极控制，所以减少了氮化镓功率管的漏压在低电压区的潜在不稳定，保证了开关管以及氮化镓功率管不致损坏。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
图1为本实用新型电路图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
实施例
如图1所示，本实用新型用于氮化镓功率管栅极脉冲的调制电路，包括脉冲调制信号通过电阻R1后接入逻辑与非门IC1，在通过电阻R2将信号传送到二极管D1中，在通过二极管D1将信号传递至单刀双掷模拟开关IC2中，电阻R3与单刀双掷模拟开关IC2并联，一端接入单刀双掷模拟开关IC2的IN脚，另一端与单刀双掷模拟开关IC2的GND脚和NO脚连接，所述单刀双掷模拟开关IC2的NC脚与电阻R5和电阻R6串联，通过电阻R5进行栅压调节。脉冲调制信号经电阻R1，再经逻辑门非门IC1，经二极管D1到模拟单刀双掷开关IC2。其中电阻R3是为了让输入为高电平时，由电阻R3给IC2的IN脚保持一个负压电平用，实现器件IC2的IN脚高低电平转换。器件IC2是一个模拟开关，它的输出(COM)脚只与NO脚和NC脚有关，只要设置好两个脚的电压(氮化镓的栅极是负压)，将NO脚或NC脚，一个设为工作时的负压，另一个设置为关断时的负压，则IC2的COM脚就会随R1端的变化而相应变化，只要选好器件的实际工作参数即可实现脉宽为几十纳秒的氮化镓功率管栅极脉冲调制。因采取栅极控制(而栅极控制时，漏极电压可以一直不变)，所以减少了氮化镓功率管的漏压在低电压区的潜在不稳定，保证了开关管以及氮化镓功率管不致损坏。所述脉冲调制输入的电压在0～5V，经过脉冲调制电路后，其脉冲调制输出电压为-5～0V。
所述单刀双掷模拟开关IC2的COM脚与电容C1串联，所述电容C1一端接入单刀双掷模拟开关IC2中，另一端接地。所述单刀双掷模拟开关IC2的COM脚进行脉冲调制输出。利用与电容C1串联，在导通时，COM脚同时进行脉冲调制输出和向电容C1进行充电，在电容C1充满电后，电容C1接地导通，脉冲调制输出停止。
所述电阻R3与电阻R5和电阻R6构成一条支路并串联，该支路上还设置有电容C2，所述电阻R3一端与单刀双掷模拟开关IC2的IN脚连接，另一端与电容C2连接，所述电容C2还与电阻R5连接，所述电阻R6一端与电阻R5连接，另一端接地。所述电容R5为滑动电阻，通过电阻R5和电容C2的调节，能够进行栅压调节，改变电压。
所述二极管D1为稳压二极管，其维持恒定电压为4.7V。此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件.在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很小的数值，在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定，稳压二极管是根据击穿电压来分档的，因为这种特性，稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用，其稳压电压为4.7V。采用的稳压电压具体选用的4.7V是为了保护整个电路各个元器件的安全，避免出现过载和过电压情况，将电路元器件烧毁。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.用于氮化镓功率管栅极脉冲的调制电路，其特征在于，包括脉冲调制信号通过电阻R1后接入逻辑与非门IC1，在通过电阻R2将信号传送到二极管D1中，在通过二极管D1将信号传递至单刀双掷模拟开关IC2中，电阻R3与单刀双掷模拟开关IC2并联，一端接入单刀双掷模拟开关IC2的IN脚，另一端与单刀双掷模拟开关IC2的GND脚和NO脚连接，所述单刀双掷模拟开关IC2的NC脚与电阻R5和电阻R6串联，通过电阻R5进行栅压调节。
2.根据权利要求1所述的用于氮化镓功率管栅极脉冲的调制电路，其特征在于，所述单刀双掷模拟开关IC2的COM脚与电容C1串联，所述电容C1一端接入单刀双掷模拟开关IC2中，另一端接地。
3.根据权利要求2所述的用于氮化镓功率管栅极脉冲的调制电路，其特征在于，所述单刀双掷模拟开关IC2的COM脚进行脉冲调制输出。
4.根据权利要求1所述的用于氮化镓功率管栅极脉冲的调制电路，其特征在于，所述电阻R3与电阻R5和电阻R6构成一条支路并串联，该支路上还设置有电容C2，所述电阻R3一端与单刀双掷模拟开关IC2的IN脚连接，另一端与电容C2连接，所述电容C2还与电阻R5连接，所述电阻R6一端与电阻R5连接，另一端接地。
5.根据权利要求1所述的用于氮化镓功率管栅极脉冲的调制电路，其特征在于，所述二极管D1为稳压二极管，其维持恒定电压为4.7V。
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