CN218514365U - 一种mos管的高频驱动电路 - Google Patents

Abstract

一种MOS管的高频驱动电路，包括：电平转换电路、推挽电路以及MOS管电路；电平转换电路包括第一开关管及转换单元，第一开关管的基极连接PWM信号源，第一开关管的集电极连接转换单元的控制端；推挽电路包括第二开关管、第三开关管及第一电阻；第二开关管的基极及第三开关管的基极连接转换单元的输出端，供电电压源连接第二开关管的集电极，第二开关管的发射极连接第三开关管的发射极及第一电阻的第一端，第三开关管的集电极与地连接；MOS管电路包括第四开关管及第五开关管，第四开关管的栅极及第五开关管的栅极连接第一电阻的第二端，第四开关管的源极连接电极的负极端，第四开关管的漏极连接第五开关管的漏极。

Description

一种MOS管的高频驱动电路

技术领域

本实用新型涉及高频驱动领域，具体涉及一种MOS管的高频驱动电路。

背景技术

MOS管因自身的各种优点被广泛地应用在电路中，由于制作工艺不可避免地在MOS管两极存在寄生电容，导致MOS管驱动有米勒效应，在高频驱动的情况下不能快速地导通与截止，损耗较大，发热量高以及烧毁MOS管的情况；同时，在MOS的应用电路中，在生产测试时，经常存在因供电电压源的电极反接而使得MOS管烧毁的情况。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种MOS管的高频驱动电路，其目的在于解决高频驱动时MOS管不能快速地导通与截止，损耗大，发热量高以及供电电压源极性接反存在的MOS管烧毁的问题；实现高频驱动时MOS管可快速导通与截止，损耗小，发热量低以及供电电压源极性接反时MOS管可正常输出的目的。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种MOS管的高频驱动电路，包括：电平转换电路、推挽电路及MOS管电路；所述电平转换电路，其包括第一开关管及转换单元，所述第一开关管用于接收PWM信号并控制所述转换单元输出高低电平的转换信号，所述转换单元的输入端连接供电电压源，所述第一开关管的基极连接PWM信号源，所述第一开关管的集电极连接所述转换单元的控制端，所述转换单元的输出端输出转换信号；所述推挽电路，用于接收所述转换信号并输出可驱动MOS管的驱动信号，其包括第二开关管、第三开关管及第一电阻；所述第二开关管的基极及第三开关管的基极连接所述转换单元的输出端，所述供电电压源连接所述第二开关管的集电极，所述第二开关管的发射极连接第三开关管的发射极及所述第一电阻的第一端，所述第三开关管的集电极与地连接；所述MOS管电路，用于接收所述推挽电路的驱动信号并输出电极信号，其包括第四开关管及第五开关管，所述第四开关管的栅极及第五开关管的栅极连接所述第一电阻的第二端，所述第四开关管的源极连接外围电路的负极端，所述第四开关管的漏极连接所述第五开关管的漏极，所述第五开关管的源极与地连接。

进一步地，所述MOS管电路的输入端与第一电阻之间还连接有第二电阻，所述第二电阻的第一端连接所述第四开关管的栅极、第五开关管的栅极及第一电阻的第二端，所述第二电阻的第二端与地连接。

进一步地，所述供电电压源连接所述外围电路的正极端，所述外围电路的正极端与负极端之间串联第一二极管，所述第一二极管的正极连接所述外围电路的负极端，所述第一二极管的负极连接所述外围电路的正极端。

进一步地，所述推挽电路还包括第二二极管，所述第二二极管的正极连接所述供电电压源，所述第二二极管的负极连接第二开关管的集电极。

进一步地，所述转换单元包括第三二极管、第三电阻及第四电阻；所述第三二极管的正极连接所述第二二极管的负极及第三电阻的第一端，所述第三二极管的负极连接第一开关管的集电极及第四电阻的第一端，所述第三电阻的第二端连接第二开关管的基极，所述第四电阻的第二端连接第三开关管的基极。

进一步地，所述第一开关管及第二开关管采用NPN型二极管；所述第三开关管采用PNP型二极管。

进一步地，所述第四开关管及第五开关管采用N通道增强型MOS管。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：通过电平转换电路的第一开关管控制推挽电路的第二开关管及第三开关管的导通及关闭，当第二开关管处于导通时，可快速地为MOS管电路中第四开关管的栅极及第五开关管的栅极提供电压，当第三开关管导通时，可通过第一电阻快速地拉低第四开关管的栅极及第五开关管的栅极电压；同时，MOS管电路的第四开关管及第五开关管采用对称反向连接，避免了供电电压源因正负极反接造成MOS管的烧毁。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对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公开的一些实施例，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它的附图。

图1为本实用新型的实施例的一种MOS管的高频驱动电路的电路原理结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各,细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

如图1所示，一种MOS管的高频驱动电路，包括：电平转换电路1、推挽电路2及MOS管电路3；

电平转换电路1，包括第一开关管Q1及转换单元101，第一开关管Q1的基极连接PWM信号源，第一开关管Q1用于接收PWM信号并控制转换单元101输出高低电平的转换信号，转换单元101的输入端连接供电电压源，第一开关管Q1的基极连接PWM信号源，第一开关管Q1的集电极连接转换单元101的控制端，第一开关管Q1的发射极与地连接，转换单元101的输出端输出转换信号。

其中，第一开关管Q1采用NPN型二极管；当PWM信号为高电平信号时，第一开关管Q1导通，转换单元101输出转换信号为低电平信号，当PWM信号为低电平信号时，第一开关管Q1截止，转换单元101输出转换信号为高电平信号。

推挽电路2，用于接收电平信号并输出可驱动MOS管的驱动信号，其包括第二开关管Q2、第三开关管Q3及第一电阻R1；第二开关管Q2的基极及第三开关管Q3的基极连接转换单元101的输出端，供电电压源连接第二开关管Q2的集电极，第二开关管Q2的发射极连接第三开关管Q3的发射极及第一电阻R1的第一端，第一电阻R1的第二端连接MOS管电路3的MOS管的栅极，第三开关管Q3的集电极与地连接。

其中，第二开关管Q2采用NPN型二极管；第三开关管Q3采用PNP型二极管；当转换信号为低电平信号时，第二开关管Q2导通，第三开关管Q3截止，供电电压源通过第二开关管Q2输出驱动信号为高电平信号，从而快速地为MOS管电路3的MOS管的栅极提供电压；当转换信号为高电平信号时，第二开关管Q2及第三开关管Q3导通，MOS管电路3的MOS管的栅极可通过第一电阻R1快速地将栅极电压释放；同时，在推挽电路2为MOS管电路3的栅极提供电压时，第一电阻R1可用于保护MOS管电路3的MOS管。

MOS管电路3，用于接收推挽电路2的驱动信号并输出电极信号，其包括第四开关管Q4及第五开关管Q5，第四开关管Q4的栅极及第五开关管Q5的栅极连接第一电阻R1的第二端，第四开关管Q4的源极连接外围电路的负极端，第四开关管Q4的漏极连接第五开关管Q5的漏极，第五开关管Q5的源极与地连接。

进一步地，供电电压源连接外围电路的正极端，外围电路的正极端与负极端之间串联第一二极管D1，第一二极管D1的正极连接外围电路的负极端，第一二极管D1的负极连接外围电路的正极端。

进一步地，第四开关管Q4与第五开关管Q5采用对称反接的连接关系，通过单向导通的第一二极管D1，使得在供电电压源的极性接反时，MOS管电路3仍然保持输出正确的电极信号，从而在外围电路的负极端及正极端保持正确的正负极信号。

在本实施例中，第四开关管Q4及第五开关管Q5采用N通道增强型MOS管，第四开关管Q4及第五开关管Q5采用其他类型的MOS管时，可相应地调整第四开关管Q4与第五开关管Q5的连接方式；具体的，第四开关管Q4及第五开关管Q5采用的MOS管型号为VS3698AD的MOS管。

进一步地，MOS管电路3的输入端与第一电阻R1之间还连接有第二电阻R2，第二电阻R2的第一端连接第四开关管Q4的栅极、第五开关管Q5的栅极及第一电阻R1的第二端，第二电阻R2的第二端与地连接；在电路未接收PWM信号时，第四开关管Q4的栅极及第五开关管Q5栅极可通过第二电阻R2保持低电平状态。

进一步地，推挽电路2还包括第二二极管D2，第二二极管D2的正极连接供电电压源，第二二极管D2的负极连接第二开关管Q2的集电极。

在供电电压源的极性接反时，第二二极管D2可防止因电流烧毁第二开关管Q2及第三开关管Q3。

转换单元101包括第三二极管D3、第三电阻R3及第四电阻R4；第三二极管D3的正极连接第二二极管D2的负极及第三电阻R3的第一端，第三二极管D3的负极连接第一开关管Q1的集电极及第四电阻R4的第一端，第三电阻R3的第二端连接第二开关管Q2的基极，第四电阻R4的第二端连接第三开关管Q3的基极。

在供电电压源的极性接反时，第三二极管D3可防止因电流烧毁第一开关管Q1；第三电阻R3用于限流保护第二开关管Q2，第四电阻R4用于限流保护第三开关管Q3。

进一步地，电路还包括第五电阻R5及第六电阻R6，第五电阻R5的第一端接收PWM信号，第五电阻R5的第二端连接第一开关管Q1的基极，第五电阻R5用于限流保护第一开关管Q1；第六电阻R6的第一端连接第二二极管的负极，第六电阻R6的第二端连接第三开关管的正极，第六电阻R6用于限流保护第一开关管Q1。

本实用新型实施例的工作原理是：

当电路接收PWM信号且PWM信号为高电平信号时，第一开关管Q1导通，第一开关管Q1输出的电平信号为低电平信号，第二开关管Q2导通，第三开关管Q3截止，供电电压源通过第二开关管Q2快速地为第四开关管Q4的栅极及第五开关管Q5的栅极提供电压；

当电路接收PWM信号且PWM信号为低电平信号时，第一开关管Q1截止，第一开关管Q1输出的电平信号为高电平信号，第二开关管Q2及第三开关管Q3导通，第四开关管Q4及第五开关管Q5通过第一电阻R1快速地将栅极电压释放；

当电路不接收PWM信号时，第四开关管Q4的栅极及第五开关管Q5的栅极通过第二电阻R2保持低电平。

本实用新型的一种MOS管的高频驱动电路的有益效果在于：当电路接收高频的PWM信号控制MOS管的导通与关断时，通过本实用新型的电路结构，可快速地为MOS管的栅极充电与放电，进而控制MOS管可快速地导通与截止，减少因米勒效应带来的MOS管损耗大，发热量高，以及避免因供电电压源极性接反导致的MOS管烧毁；实现在高频电路中，MOS管损耗小，发热量低以及供电电压源接反时MOS管可稳定正常输出。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种MOS管的高频驱动电路，其特征在于，包括：

电平转换电路，其包括第一开关管及转换单元，所述第一开关管用于接收PWM信号并控制所述转换单元输出高低电平的转换信号，所述转换单元的输入端连接供电电压源，所述第一开关管的基极连接PWM信号源，所述第一开关管的集电极连接所述转换单元的控制端，所述转换单元的输出端输出转换信号；

推挽电路，用于接收所述转换信号并输出可驱动MOS管的驱动信号，其包括第二开关管、第三开关管及第一电阻；所述第二开关管的基极及第三开关管的基极连接所述转换单元的输出端，所述供电电压源连接所述第二开关管的集电极，所述第二开关管的发射极连接第三开关管的发射极及所述第一电阻的第一端，所述第三开关管的集电极与地连接；

MOS管电路，用于接收所述推挽电路的驱动信号并输出电极信号，其包括第四开关管及第五开关管，所述第四开关管的栅极及第五开关管的栅极连接所述第一电阻的第二端，所述第四开关管的源极连接外围电路的负极端，所述第四开关管的漏极连接所述第五开关管的漏极，所述第五开关管的源极与地连接。

2.根据权利要求1所述的MOS管的高频驱动电路，其特征在于，所述MOS管电路的输入端与第一电阻之间还连接有第二电阻，所述第二电阻的第一端连接所述第四开关管的栅极、第五开关管的栅极及第一电阻的第二端，所述第二电阻的第二端与地连接。

3.根据权利要求1所述的MOS管的高频驱动电路，其特征在于，所述供电电压源连接所述外围电路的正极端，所述外围电路的正极端与负极端之间串联第一二极管，所述第一二极管的正极连接所述外围电路的负极端，所述第一二极管的负极连接所述外围电路的正极端。

4.根据权利要求1所述的MOS管的高频驱动电路，其特征在于，所述推挽电路还包括第二二极管，所述第二二极管的正极连接所述供电电压源，所述第二二极管的负极连接第二开关管的集电极。

5.根据权利要求4所述的MOS管的高频驱动电路，其特征在于，所述转换单元包括第三二极管、第三电阻及第四电阻；所述第三二极管的正极连接所述第二二极管的负极及第三电阻的第一端，所述第三二极管的负极连接第一开关管的集电极及第四电阻的第一端，所述第三电阻的第二端连接第二开关管的基极，所述第四电阻的第二端连接第三开关管的基极。

6.根据权利要求1所述的MOS管的高频驱动电路，其特征在于，所述第一开关管及第二开关管采用NPN型二极管；所述第三开关管采用PNP型二极管。

7.根据权利要求1所述的MOS管的高频驱动电路，其特征在于，所述第四开关管及第五开关管采用N通道增强型MOS管。

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