CN210351008U

CN210351008U - 一种双开关管驱动的均流电路

Info

Publication number: CN210351008U
Application number: CN201921473438.6U
Authority: CN
Inventors: 李亮劲; 吴海清; 薛元
Original assignee: Xiamen Prima Science & Technology Co ltd
Current assignee: Xiamen Prima Science & Technology Co ltd
Priority date: 2019-09-05
Filing date: 2019-09-05
Publication date: 2020-04-17
Anticipated expiration: 2029-09-05

Abstract

本实用新型公开了一种双开关管驱动的均流电路，包括对称设置的第一驱动模块和第二驱动模块；所述第一驱动模块包括第一开关管、第三三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻；所述第二驱动模块包括第二开关管、第四三极管、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻和第十二电阻；输入电源经电感分别与所述第一开关管的输入端、第二开关管的输入端和二极管阳极相连接；所述二极管的阴极与输出电源相连接；所述第六电阻的另一端、第十二电阻的另一端连接至电流反馈端。本实用新型的第一开关管和第二开关管采用各自的驱动电路、放电电路和电流反馈电路，能够实现均流驱动第一开关管和第二开关管。

Description

一种双开关管驱动的均流电路

技术领域

本实用新型涉及开关管驱动技术领域，特别涉及一种双开关管驱动的均流电路。

背景技术

目前，LED的供电电路常使用boost升压电路，给串联的LED灯条提供高压，并稳定电流。但是对于300W以上的LED供电电路，现有的使用单开关管(三极管或MOS管)的boost升压电路产生大电流存在一定的难点，同时容易导致开关管温升问题。现有技术也有采用两颗开关管的boost升压电路，但由于不同开关管不可避免的存在微小差异，直接简单的并联会导致开关时间不一致，不能很好的平摊电流，必然有一颗开关管电流大、温度高，并且温度越高，内阻越小，电流越大造成恶性循环。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出一种双开关管驱动的均流电路，所述电路既能提高额定电流，又能大幅度减低温升，同时不会产生电路结构臃肿、可靠性低、增加成本问题。

本实用新型采用如下技术方案：

一种双开关管驱动的均流电路，包括对称设置的第一驱动模块和第二驱动模块；所述第一驱动模块包括第一开关管、第三三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻；所述第二驱动模块包括第二开关管、第四三极管、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻和第十二电阻；

驱动信号端与所述第一电阻的一端、所述第二电阻的一端分别相连接；所述第一电阻的另一端与所述第一开关管的控制端、所述第三三极管的输入端和所述第四电阻的一端分别相连接；所述第二电阻的另一端与所述第三三极管的控制端相连接；所述第三电阻的一端与所述第三三极管的输出端相连接；所述第四电阻的另一端与所述第一开关管的输出端、所述第五电阻的一端、所述第六电阻的一端分别相连接；

驱动信号端与所述第七电阻的一端、所述第八电阻的一端分别相连接；所述第七电阻的另一端与所述第二开关管的控制端、所述第四三极管的输入端和所述第十电阻的一端分别相连接；所述第八电阻的另一端与所述第四三极管的控制端相连接；所述第九电阻的一端与所述第四三极管的输出端相连接；所述第十电阻的另一端与所述第二开关管的输出端、所述第十一电阻的一端、所述第十二电阻的一端分别相连接；

输入电源经电感分别与所述第一开关管的输入端、第二开关管的输入端和二极管阳极相连接；所述二极管的阴极与输出电源相连接；所述第六电阻的另一端、所述第十二电阻的另一端连接至电流反馈端；所述第三电阻的另一端、所述第五电阻的另一端、所述第九电阻的另一端和所述第十一电阻的另一端均接地。

优选的，所述第一开关管为第一NMOS管；所述第二开关管为第二NMOS管；所述第一开关管的控制端为栅极；所述第一开关管的输入端为漏极；所述第一开关管的输出端为源极；所述第二开关管的控制端为栅极；所述第二开关管的输入端为漏极；所述第二开关管的输出端为源极。

优选的，所述第一开关管为第一PMOS管；所述第二开关管为第二PMOS管；所述第一开关管的控制端为栅极；所述第一开关管的输入端为源极；所述第一开关管的输出端为漏极；所述第二开关管的控制端为栅极；所述第二开关管的输入端为源极；所述第二开关管的输出端为漏极。

优选的，所述第一开关管为第一NPN三极管；所述第二开关管为第二NPN三极管；所述第一开关管的控制端为基极；所述第一开关管的输入端为集电极；所述第一开关管的输出端为发射极；所述第二开关管的控制端为基极；所述第二开关管的输入端为集电极；所述第二开关管的输出端为发射极。

优选的，所述第一开关管为第一PNP三极管；所述第二开关管为第二PNP三极管；所述第一开关管的控制端为基极；所述第一开关管的输入端为发射极；所述第一开关管的输出端为集电极；所述第二开关管的控制端为基极；所述第二开关管的输入端为发射极；所述第二开关管的输出端为集电极。

优选的，所述第三三极管为第三PNP三极管；所述第四三极管为第四PNP三极管；所述第三三极管的控制端为基极；所述第三三极管的输入端为发射极；所述第三三极管的输出端为集电极；所述第四三极管的控制端为基极；所述第四三极管的输入端为发射极；所述第四三极管的输出端为集电极。

优选的，所述第三三极管为第三NPN三极管；所述第四三极管为第四NPN三极管；所述第三三极管的控制端为基极；所述第三三极管的输入端为集电极；所述第三三极管的输出端为发射极；所述第四三极管的控制端为基极；所述第四三极管的输入端为集电极；所述第四三极管的输出端为发射极。

优选的，所述第一电阻的阻值和所述第七电阻的阻值相等；所述第二电阻的阻值和所述第八电阻的阻值相等；所述第三电阻的阻值和所述第九电阻的阻值相等；所述第四电阻的阻值和所述第十电阻的阻值相等；所述第五电阻的阻值和所述第十一电阻的阻值相等；所述第六电阻的阻值和所述第十二电阻的阻值相等。

优选的，所述第一电阻和所述第七电阻为可调电阻。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型一种双开关管驱动的均流电路，包括对称设置的第一驱动模块和第二驱动模块，第一开关管和第二开关管的设置，能够平摊电流；第一开关管/第二开关管控制端接第三三级管/第四三极管，当IC驱动信号GATE变为低电平时，第三三级管/第四三极管对地导通，能够加速第一开关管/第二开关管管栅极和源极间的结电容放电，减少第一开关管/第二开关管开关瞬间损耗，降低第一开关管/第二开关管温度，提高工作效率的设置，既能提高额定电流，又能大幅度减低温升；同时，为了解决采用两个开关管会因为器件差异性，导致开关时间不同步和电路工作不稳定的问题，本实用新型两个开关管的驱动电路串联各自的驱动电阻、放电电阻和反馈电阻，且PCB线路对称设置，能够确保两个开关管工作环境一致。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本实用新型的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下列举本实用新型的具体实施方式。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述及其他目的、优点和特征。

附图说明

图1为本实用新型的双开关管驱动的均流电路图。

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，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步的详细描述。

参见图1所示，本实用新型一种双开关管驱动的均流电路，包括对称设置的第一驱动模块和第二驱动模块；所述第一驱动模块包括第一开关管Q1、第三三极管Q3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6；所述第二驱动模块包括第二开关管Q2、第四三极管Q4、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11和第十二电阻R12；

驱动信号端GATE与所述第一电阻R1的一端、所述第二电阻R2的一端分别相连接；所述第一电阻R1的另一端与所述第一开关管Q1的控制端、所述第三三极管Q3的输入端和所述第四电阻R4的一端分别相连接；所述第二电阻R2的另一端与所述第三三极管Q3的控制端相连接；所述第三电阻R3的一端与所述第三三极管Q3的输出端相连接；所述第四电阻R4的另一端与所述第一开关管Q1的输出端、所述第五电阻R5的一端、所述第六电阻R6的一端分别相连接；

驱动信号端GATE与所述第七电阻R7的一端、所述第八电阻R8的一端分别相连接；所述第七电阻R7的另一端与所述第二开关管Q2的控制端、所述第四三极管Q4的输入端和所述第十电阻R10的一端分别相连接；所述第八电阻R8的另一端与所述第四三极管Q4的控制端相连接；所述第九电阻R9的一端与所述第四三极管Q4的输出端相连接；所述第十电阻R10的另一端与所述第二开关管Q2的输出端、所述第十一电阻R11的一端、所述第十二电阻R12的一端分别相连接；

输入电源VCC经电感N1分别与所述第一开关管Q1的输入端、第二开关管Q2的输入端和二极管阳极相连接；所述二极管D1的阴极与输出电源VOUT相连接；所述第六电阻R6的另一端、所述第十二电阻R12的另一端连接至电流反馈端ISENSE；所述第三电阻R3的另一端、所述第五电阻R5的另一端、所述第九电阻R9的另一端和所述第十一电阻R11的另一端均接地。

所述第一电阻R1的阻值和所述第七电阻R7的阻值相等；所述第二电阻R2的阻值和所述第八电阻R8的阻值相等；所述第三电阻R3的阻值和所述第九电阻R9的阻值相等；所述第四电阻R4的阻值和所述第十电阻R10的阻值相等；所述第五电阻R5的阻值和所述第十一电阻R11的阻值相等；所述第六电阻R6的阻值和所述第十二电阻R12的阻值相等。

所述第一电阻R1和所述第七电阻R7为可调电阻。

一实施例之中，所述第一开关管Q1为第一NMOS管；所述第二开关管Q2为第二NMOS管；所述第一开关管Q1的控制端为栅极G；所述第一开关管Q1的输入端为漏极D；所述第一开关管Q1的输出端为源极S；所述第二开关管Q2的控制端为栅极G；所述第二开关管Q2的输入端为漏极D；所述第二开关管Q2的输出端为源极S。

另一实施例之中，所述第一开关管Q1为第一PMOS管；所述第二开关管Q2为第二PMOS管；所述第一开关管Q1的控制端为栅极G；所述第一开关管Q1的输入端为源极S；所述第一开关管Q1的输出端为漏极D；所述第二开关管Q2的控制端为栅极G；所述第二开关管Q2的输入端为源极S；所述第二开关管Q2的输出端为漏极D。

第三实施例之中，所述第一开关管Q1为第一NPN三极管；所述第二开关管Q2为第二NPN三极管；所述第一开关管Q1的控制端为基极B；所述第一开关管Q1的输入端为集电极C；所述第一开关管Q1的输出端为发射极E；所述第二开关管Q2的控制端为基极B；所述第二开关管Q2的输入端为集电极C；所述第二开关管Q2的输出端为发射极E。

第四实施例之中，所述第一开关管Q1为第一PNP三极管；所述第二开关管Q2为第二PNP三极管；所述第一开关管Q1的控制端为基极B；所述第一开关管Q1的输入端为发射极E；所述第一开关管Q1的输出端为集电极C；所述第二开关管Q2的控制端为基极B；所述第二开关管Q2的输入端为发射极E；所述第二开关管Q2的输出端为集电极C。

第五实施例之中，所述第三三极管Q3为第三PNP三极管；所述第四三极管Q4为第四PNP三极管；所述第三三极管Q3的控制端为基极B；所述第三三极管Q3的输入端为发射极E；所述第三三极管Q3的输出端为集电极C；所述第四三极管Q4的控制端为基极B；所述第四三极管Q4的输入端为发射极E；所述第四三极管Q4的输出端为集电极C。

第六实施例之中，所述第三三极管Q3为第三NPN三极管；所述第四三极管Q4为第四NPN三极管；所述第三三极管Q3的控制端为基极B；所述第三三极管Q3的输入端为集电极C；所述第三三极管Q3的输出端为发射极E；所述第四三极管Q4的控制端为基极B；所述第四三极管Q4的输入端为集电极C；所述第四三极管Q4的输出端为发射极E。

本实用新型可应用在boost升压驱动电路，或者其他包括双MOS管或双三极管并联驱动的电路，本实用新型一种双开关管驱动的均流电路的工作原理如下：

IC驱动信号(GATE)通过驱动电阻(第一电阻R1和第七电阻R7)分别驱动开关管(第一开关管Q1和第二开关管Q2)；关闭时，驱动信号(GATE)变为低电平(0V)，第三三极管Q3和第四三极管Q4导通，发射极E和集电极C之间阻抗急剧减小，内阻接近0欧，开关管栅极G通过第三电阻R3和第九电阻R9对地放电，加速开关管放电，减少开关管开关损耗，减低温升；开关电流I_d通过开关管流经电流反馈电阻(第五电阻R5和第十一电阻R11)，反馈信号分别通过(第六电阻R6和第十二电阻R12)反馈到IC的电流反馈脚(ISENSE)，IC通过反馈信号感知电流。由于2颗MOS管采用各自独立的驱动电路、放电电路和电流反馈电路，MOS不会因器件差异性而互相影响。并且2颗MOS管电流I_d1和I_d2分别通过各自的反馈电阻(第五电阻R5和第十一电阻R11)流向地，U＝I×R，反馈电阻上产生的压降，即反馈电压分别通过第六电阻R6和第十二电阻R12反馈到IC，实测能做到均流驱动MOS。

需要说明的是，此电路对PCB板要求很高，极短的时间开关管导通能流过很大电流，对布板走线很敏感，如果布板不能做到很对称，可以通过更改驱动电阻(第一电阻R1和第七电阻R7)，调整开关速度，做到两开关管波形一致，均流驱动。经过实验验证，该电路可以大幅度减低驱动开关管的温度，从将近90度减低到66度，并且不会增加大量电路，也不会增加成本，具有实用价值。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。

Claims

1.一种双开关管驱动的均流电路，其特征在于，包括对称设置的第一驱动模块和第二驱动模块；所述第一驱动模块包括第一开关管、第三三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻；所述第二驱动模块包括第二开关管、第四三极管、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻和第十二电阻；

2.根据权利要求1所述的双开关管驱动的均流电路，其特征在于，所述第一开关管为第一NMOS管；所述第二开关管为第二NMOS管；所述第一开关管的控制端为栅极；所述第一开关管的输入端为漏极；所述第一开关管的输出端为源极；所述第二开关管的控制端为栅极；所述第二开关管的输入端为漏极；所述第二开关管的输出端为源极。

3.根据权利要求1所述的双开关管驱动的均流电路，其特征在于，所述第一开关管为第一PMOS管；所述第二开关管为第二PMOS管；所述第一开关管的控制端为栅极；所述第一开关管的输入端为源极；所述第一开关管的输出端为漏极；所述第二开关管的控制端为栅极；所述第二开关管的输入端为源极；所述第二开关管的输出端为漏极。

4.根据权利要求1所述的双开关管驱动的均流电路，其特征在于，所述第一开关管为第一NPN三极管；所述第二开关管为第二NPN三极管；所述第一开关管的控制端为基极；所述第一开关管的输入端为集电极；所述第一开关管的输出端为发射极；所述第二开关管的控制端为基极；所述第二开关管的输入端为集电极；所述第二开关管的输出端为发射极。

5.根据权利要求1所述的双开关管驱动的均流电路，其特征在于，所述第一开关管为第一PNP三极管；所述第二开关管为第二PNP三极管；所述第一开关管的控制端为基极；所述第一开关管的输入端为发射极；所述第一开关管的输出端为集电极；所述第二开关管的控制端为基极；所述第二开关管的输入端为发射极；所述第二开关管的输出端为集电极。

6.根据权利要求1所述的双开关管驱动的均流电路，其特征在于，所述第三三极管为第三PNP三极管；所述第四三极管为第四PNP三极管；所述第三三极管的控制端为基极；所述第三三极管的输入端为发射极；所述第三三极管的输出端为集电极；所述第四三极管的控制端为基极；所述第四三极管的输入端为发射极；所述第四三极管的输出端为集电极。

7.根据权利要求1所述的双开关管驱动的均流电路，其特征在于，所述第三三极管为第三NPN三极管；所述第四三极管为第四NPN三极管；所述第三三极管的控制端为基极；所述第三三极管的输入端为集电极；所述第三三极管的输出端为发射极；所述第四三极管的控制端为基极；所述第四三极管的输入端为集电极；所述第四三极管的输出端为发射极。

8.根据权利要求1所述的双开关管驱动的均流电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值和所述第七电阻的阻值相等；所述第二电阻的阻值和所述第八电阻的阻值相等；所述第三电阻的阻值和所述第九电阻的阻值相等；所述第四电阻的阻值和所述第十电阻的阻值相等；所述第五电阻的阻值和所述第十一电阻的阻值相等；所述第六电阻的阻值和所述第十二电阻的阻值相等。

9.根据权利要求1所述的双开关管驱动的均流电路，其特征在于，所述第一电阻和所述第七电阻为可调电阻。