CN211266756U - 一种开关管驱动电路、开关电源及服务器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种开关管驱动电路，包括驱动芯片，驱动电阻，及泄放模块，其中：驱动芯片的输出端与驱动电阻的第一端连接，驱动电阻的第二端分别与泄放模块和第一开关管的驱动端连接；泄放模块用于当第一开关管导通时不工作，当第一开关管关断时泄放第一开关管的驱动端电荷。本申请在驱动芯片和第一开关管的驱动端之间设置一个泄放模块，泄放模块在第一开关管导通时不工作，在第一开关管关断时工作，泄放掉第一开关管驱动端的电荷，加速放电速度，提高了开关性能，从而提升了转换效率。本申请还公开了一种开关电源和服务器，具有上述有益效果。

Description

一种开关管驱动电路、开关电源及服务器

技术领域

本申请涉及服务器领域，特别是涉及一种开关管驱动电路、开关电源及服务器。

背景技术

服务器电源是服务器整体系统中至关重要的一部分，是保证服务器能否正常工作的基本要求。而开关电源体积小，效率高的优点成为服务器电源的不二之选。开关电源是通过切换MOS管的导通/关断状态来实现输入电压到输出电压的转换，而MOS管的导通/关断状态是由驱动芯片给MOS管发送的PWM信号所决定，当驱动信号为高电平时，MOS管处于导通状态，驱动信号为低电平时，MOS管处于关断状态，由此，驱动信号可以看作是决定开关电源能否正常工作的至关重要的信号。

由于服务器发展迅速，使得服务器的体积越来越小，服务器里的开关电源也就需要越来越小，而提高开关频率，可以减小电感及输出电容的体积和数量，是服务器开关电源小型化的重要途径，但是随着开关频率的增加，需要MOS管能够迅速的导通或关断，因此，对MOS管的驱动信号提出了更高的要求。正常的驱动电路在MOS管关断的时候，MOS管栅极电荷是通过驱动电阻及驱动芯片的自放电来实现，但驱动芯片抽取电流的能力有限，导致开关管栅极电荷无法快速放完，从而增加开关时间，降低开关性能，降低工作速度，增加开关损耗。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种开关管驱动电路，可以加速放电速度，提高了开关性能，从而提升了转换效率；本申请的另一目的是提供一种包括上述开关管驱动电路的开关电源和服务器。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种开关管驱动电路，包括驱动芯片，驱动电阻及泄放模块，其中：

所述驱动芯片的输出端与所述驱动电阻的第一端连接，所述驱动电阻的第二端分别与所述泄放模块和第一开关管的驱动端连接；

所述泄放模块用于当所述第一开关管导通时不工作，当所述第一开关管关断时泄放所述第一开关管的驱动端的电荷。

优选的，所述泄放模块包括第一电阻和第二电阻及第二开关管，其中：

所述第一电阻的第一端分别与所述第一开关管的驱动端及所述驱动电阻的第二端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二开关管的第一端连接，所述第二电阻的第一端分别与所述驱动芯片的输出端及所述驱动电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第二开关管的驱动端连接，所述第二开关管的第二端接地。

优选的，所述第一开关管为MOS管或三极管。

优选的，所述第二开关管为PNP型三极管。

优选的，所述第二开关管为PMOS管。

优选的，所述第一电阻的阻值小于所述驱动电阻的阻值。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种开关电源，包括如上文任意一项所述的开关管驱动电路。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种服务器，包括如上文所述的开关电源。

本申请提供了一种开关管驱动电路，在实际应用中，采用本申请的方案，在驱动芯片和第一开关管的驱动端之间设置一个泄放模块，泄放模块在第一开关管导通时不工作，在第一开关管关断时工作，泄放掉第一开关管驱动端的电荷，加速放电速度，提高了开关性能，从而提升了转换效率。本申请还提供了一种开关电源和服务器，具有和上述开关管驱动电路相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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申请的一些实施例，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为本申请所提供的一种开关管驱动电路的结构示意图；

图2为本申请所提供的另一种开关管驱动电路的结构示意图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种开关管驱动电路，可以加速放电速度，提高了开关性能，从而提升了转换效率；本申请的另一核心是提供一种包括上述开关管驱动电路的开关电源和服务器。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

由于服务器发展迅速，使得服务器的体积越来越小，服务器里的开关电源也就需要越来越小，而提高开关频率是开关电源小型化的重要途径，但是随着开关频率的增加，需要MOS管能够迅速的导通或关断，因此，对MOS管的驱动信号提出了更高的要求。正常的驱动电路在MOS管关断的时候，MOS管栅极电荷是通过驱动电阻及驱动芯片的自放电来实现，但驱动芯片抽取电流的能力有限，导致开关管栅极电荷无法快速放完，从而增加开关时间，降低开关性能，降低工作速度，增加开关损耗。基于上述相关技术的种种问题，本申请通过以下几个实施例提供的新的开关管驱动方案，能够达到加速放电速度，提高开关性能的目的。

下面对本申请所提供的一种开关管驱动电路进行详细介绍。

请参照图1，图1为本申请所提供的一种开关管驱动电路的结构示意图，该开关管驱动电路包括驱动芯片1，驱动电阻R1及泄放模块2，其中：

驱动芯片1的输出端与驱动电阻R1的第一端连接，驱动电阻R1的第二端分别与泄放模块2和第一开关管Q1的驱动端连接；

泄放模块2用于当第一开关管Q1导通时不工作，当第一开关管Q1关断时泄放第一开关管Q1的驱动端的电荷。

为便于理解，本实施例中以第一开关管Q1为MOS管进行说明，MOS管的栅极即为第一开关管Q1的驱动端，当然第一开关管Q1还可以为三极管等开关管。驱动芯片1发出驱动信号通过驱动电阻R1给到MOS管的栅极，一般的，当驱动信号为高电平信号时，MOS管导通，当驱动信号为低电平信号时，MOS管关断。当MOS管关断时，MOS管栅极的电荷需要快速放出，为提高MOS管关断时其栅极电荷的放出速度，本实施例在驱动芯片1和MOS管的栅极之间设置了一个泄放模块2，当MOS管导通时，泄放模块2不工作，当MOS管关断时，泄放模块2工作，以使MOS管的栅极电荷一部分通过驱动电阻R1灌到驱动芯片1，另一部分通过泄放回路泄放掉，通过泄放回路以及驱动电阻R1、驱动芯片1共同泄放MOS管的栅极电荷，可以加快栅极电荷的放电速度，提高开关性能，从而提升开关电源的转换效率。

本申请提供了一种开关管驱动电路，在实际应用中，采用本申请的方案，在驱动芯片和第一开关管的驱动端之间设置一个泄放模块，泄放模块在第一开关管导通时不工作，在第一开关管关断时工作，泄放掉第一开关管驱动端的电荷，加速放电速度，提高了开关性能，从而提升了转换效率。

参见图2，其示出了本申请所提供的另一种开关管驱动电路的结构示意图，该开关管驱动电路在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，泄放模块2包括第一电阻R2和第二电阻R3及第二开关管Q2，其中：

第一电阻R2的第一端分别与第一开关管Q1的驱动端及驱动电阻R1的第二端连接，第一电阻R2的第二端与第二开关管Q2的第一端连接，第二电阻R3的第一端分别与驱动芯片1的输出端及驱动电阻R1的第一端连接，第二电阻R3的第二端与第二开关管Q2的驱动端连接，第二开关管Q2的第二端接地。

为便于理解，本实施例中以第二开关管Q2为PNP型三极管进行说明，PNP型三极管的基极即为第二开关管Q2的驱动端，PNP型三极管的发射极即为第二开关管Q2的第一端，PNP型三极管的集电极即为第二开关管Q2的第二端，当然第二开关管Q2还可以为PMOS管等开关管。驱动芯片1通过驱动电阻R1与MOS管的栅极连接。驱动芯片1输出一个高电平的PWM信号，通过驱动电阻R1给MOS管提供开启电压，实现MOS管的正常开通。驱动芯片1的输出端通过第二电阻R3与PNP型三极管的基极连接，此时，由于PWM信号为高电平，因此，PNP型三极管的基极和发射极之间没有压差，PNP型三极管不导通，泄放模块2不会工作。当驱动芯片1输出一个低电平的PWM信号，MOS管栅极电压由高变低，但此时栅极电荷只能通过驱动电阻R1灌到IC引脚，通过IC内部的回路来完成放电功能，与此同时由于栅极电荷还未放完，使得PNP型三极管的发射极电压Ve大于其基极电压Vb，PNP型三极管导通，栅极电荷由经过驱动电阻R1到驱动芯片泄放，改到通过第一电阻R2和PNP型三极管放电，放电电流变大，放电时间大大缩短。作为一种优选的实施例，第一电阻R2的阻值应小于驱动电阻R1的阻值，从而进一步增大MOS管栅极电荷的放电速度，提高开关性能。

另一方面，本申请还提供了一种开关电源，包括如上文任一实施例所述的开关管驱动电路。

对于本申请所提供的一种开关电源的介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。

本申请所提供的一种开关电源具有和上述开关管驱动电路相同的有益效果。

另一方面，本申请还提供了一种服务器，包括如上文的开关电源。

对于本申请所提供的一种服务器的介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。

本申请所提供的一种服务器具有和上述开关管驱动电路相同的有益效果。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种开关管驱动电路，其特征在于，包括驱动芯片，驱动电阻及泄放模块，其中：

所述驱动芯片的输出端与所述驱动电阻的第一端连接，所述驱动电阻的第二端分别与所述泄放模块和第一开关管的驱动端连接；

所述泄放模块用于当所述第一开关管导通时不工作，当所述第一开关管关断时泄放所述第一开关管的驱动端的电荷。

2.根据权利要求1所述的开关管驱动电路，其特征在于，所述泄放模块包括第一电阻和第二电阻及第二开关管，其中：

所述第一电阻的第一端分别与所述第一开关管的驱动端及所述驱动电阻的第二端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二开关管的第一端连接，所述第二电阻的第一端分别与所述驱动芯片的输出端及所述驱动电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述第二开关管的驱动端连接，所述第二开关管的第二端接地。

3.根据权利要求2所述的开关管驱动电路，其特征在于，所述第一开关管为MOS管或三极管。

4.根据权利要求2所述的开关管驱动电路，其特征在于，所述第二开关管为PNP型三极管。

5.根据权利要求2所述的开关管驱动电路，其特征在于，所述第二开关管为PMOS管。

6.根据权利要求2-5任意一项所述的开关管驱动电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值小于所述驱动电阻的阻值。

7.一种开关电源，其特征在于，包括如权利要求1-6任意一项所述的开关管驱动电路。

8.一种服务器，其特征在于，包括如权利要求7所述的开关电源。

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